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红细胞代用品的研究进展
输血来源有限,且输注后可能引起严重的不良反应,因而国内外科学家对以携氧液作为输血替代品进行了长达一个多世纪的探索.迄今为止,几种第一代红细胞代用品已经有望获准上市.各种产品有其独自的生理特性、生物活性和副作用.作者着重综述了基于人,牛和重组来源血红蛋白衍生的红细胞代用品以及携氧氟碳乳剂,描述了多聚血红蛋白(PolyHeme(R),HBOC-201,Hemolink(R)),双阿司匹林分子内交联血红蛋白(HemAssist(R)),重组人血红蛋白(rHb1.1,rHb2.0),共轭血红蛋白(PHP(R),MP4),血红蛋白微囊,全合成型白蛋白-血红素载体和氟碳乳剂(Oxygent(R),Oxyfluor(R),Perftoran(R))等红细胞代用品的研制情况,产品特性,生理学效应,实(试)验效能和副作用.作为氧治疗剂进行研发,可能成为今后红细胞代用品研制的发展方向.
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血红蛋白类红细胞代用品理化性质的色谱分析
目的建立血红蛋白类红细胞代用品的色谱分析方法.方法通过高效液相系统与二极管矩阵检测器、多角度激光散射检测器和蒸发光散射检测器进行组合,检测聚乙二醇(PEG)化牛血红蛋白(PEG-bHb)的色谱纯度、相对分子质量分布和磷脂含量.结果PEG-bHb为多位点不均一修饰的混合物,数均相对分子质量为1.211×105,重均相对分子质量为1.347×105,残余磷脂含量低于1μg/ml.结论色谱分析方法是进行血红蛋白类红细胞代用品理化性质分析的适宜方法.
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抗氧化酶交联的多聚血红蛋白的制备及其自氧化稳定性研究
目的 制备具有抗氧化保护功能的多聚血红蛋白作为红细胞代用品,并对其自氧化稳定性和部分生物学特性进行研究.方法 采用戊二醛交联法制备抗氧化酶交联的多聚血红蛋白;Drabkins法测定不同温度、时间保存下制品MetHb(%)的变化;流式细胞术检测制品与中性粒细胞孵育后细胞吞噬功能的变化以及制品对T细胞和血小板的活化作用;凝集试验检测血浆中凝血因子活性;Western blot法检测制品输注后在小鼠体内的清除速率;ELISA法检测制品在小鼠体内的抗原性.结果 制备的抗氧化酶交联的多聚血红蛋白溶液Hb浓度70 g/L,MetHb(%) 6.61±1.42,粒径28 nm;制品在4℃、24℃不同保存时间均呈自氧化稳定,37℃、8 h显示抗氧化酶交联的多聚血红蛋白较多聚血红蛋白有更强的自氧化稳定性;制品与中性粒细胞孵育后并未影响其吞噬功能,对T细胞和血小板无活化作用;对凝血因子活性也无明显影响;制品输注后48 h仍有检出;抗氧化酶交联的多聚血红蛋白PolyHb-SOD-CAT抗原性较弱.结论 抗氧化酶交联的多聚血红蛋白是一种潜在的安全有效的红细胞代用品,并具有较强的抗氧化稳定性.
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聚乙二醇琥珀酰亚胺酯修饰牛血红蛋白作为红细胞代用品的条件研究
以单甲氧基聚乙二醇甲酸琥珀酰亚胺酯(Succinimidyl carbonate methoxy polyethylene glycol, SC-mPEG)为修饰剂对牛血红蛋白(Bovine hemoglobin,BHB)进行了修饰,考察了不同条件下,SC-mPEG与牛血红蛋白反应的产率,并且建立了SC-mPEG-BHB混合物的分析方法.根据不同反应因素对SC-mPEG修饰血红蛋白反应的影响确定了SC-mPEG与牛血红蛋白反应的佳条件,即SC-mPEG与牛血红蛋白佳配比为60∶1,在4℃,pH9的缓冲溶液体系反应2 h.
关键词： 单甲氧基聚乙二醇甲酸琥珀酰亚胺酯 聚乙二醇 牛血红蛋白 红细胞代用品 -
人胎盘血红蛋白聚合工艺的优化研究
从影响血红蛋白与戊二醛聚合的相关因素戊二醛加样方式、血红蛋白浓度、戊二醛与血红蛋白摩尔比、反应时间和温度出发,以固定变量的方法逐个研究各因素对聚合产物分子量分布的影响,以达到降低制品平均分子量、提高有效转化率的目的.结果表明:原工艺平均分子量为(350.20±35.45) kD,有效转化率(分子量90 ～ 600kD)为53.27％±4.95％;而改进后工艺平均分子量为(158.60±8.70) kD,有效转化率为69.50％±3.70％.此外,改进后工艺应用于中试(扩大30倍)规模的验证性试验,有效转化率和平均分子量均可达到上述小试结果.
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聚合人脐带血血红蛋白预处理对肝缺血/再灌注损伤的保护作用
目的 探讨聚合人脐带血血红蛋白(PolyPHb)预处理对SD大鼠肝脏缺血/再灌注(I/R)损伤的保护作用.方法 采用随机分组对照研究的方法,将30只成年雄性SD大鼠平均分为假手术(Sham)组、I/R组和PolyPHb预处理(PolyPHb)组；采用大鼠70％肝I/R损伤模型,缺血前I/R组和PolyPHb组动物分别静脉推注生理盐水和PolyPHb(0.3 gHb/kg)预处理,然后缺血60 min,再灌注3h.检测术前及术后丙氨酸转氨酶(ALT)和谷草转氨酶(AST)活性,并采集术后肝脏组织标本行HE染色和TUNEL染色.结果 PolyPHb组、I/R组的肝酶释放ALT、AST分别为(350.9±80.8) U/L vs(830.5±85.7) U/L(P＜0.01)和(446.1±97.10)U/Lvs(1 096.2±135.6) U/L(P＜0.01),肝细胞凋亡发生率分别为(15.62±8.58)％ vs (35.21±9.62)％(P＜0.01).结论 PolyPHb预处理对大鼠肝脏I/R损伤具有明显的保护作用.
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维生素C对血红蛋白类血液代用品抗氧化效果的研究
目的 探讨聚合人胎盘血红蛋白溶液(PolyPHb)保存过程中加入Vc的抗氧化效果及适条件.方法 以Vc为抗氧化剂,以固定变量的方法逐个研究溶液中Vc的加入量、pH、温度等因素对Vc抑制高铁血红蛋白(MetHb)生成的影响,并考察Vc在控制MetHb的同时对PolyPHb的结构、载氧活性及主要理化质量指标的影响.结果 Vc的适加入量3≤Vc/Hb(摩尔比)≤8,pH7.5～8.0,在4℃保存抗氧化效果更好;特征光谱扫描、圆二色谱分析和养结合特性曲线分析:Vc作用前后PolyPHb的功能基团、高级结构和氧结合特性无明显区别.结论 Vc能有效抑制MetHb生成,并且对PolyPHb的结构和功能没有影响,可作为血红蛋白类血液代用品保存中的抗氧化剂.
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红细胞代用品的临床研究进展
血液在人体内担负着运输气体和营养、维持渗透压、酸碱平衡和防预保护等功能.对血液的需求日益增加、人类的血型复杂性、异型输血会导致严重的免疫反应和传播疾病且血液运输存储困难等,这一切促使科研工作者投入红细胞代用品的研究开发.理想的红细胞代用品应具有良好的载氧和送氧能力,无需交叉配型和无免疫反应等特点.近年来,对可载氧红细胞代用品的研究主要集中在血红蛋白(Hb)类制品和全氟碳类化合物(Perfluorocarbon,PFC).Hb类制品又包括化学修饰Hb,基因重组Hb和包囊Hb.基因重组产品对仪器设备和生产的要求很高,限制了它的应用;包囊Hb会刺激网状内皮系统,因此仍停留在临床前试验.目前临床试验成功的红细胞代用品是修饰Hb制品和全氟碳乳剂.本文重点介绍这两类红细胞代用品中具潜力的几种产品的临床试验、存在问题及研究进展.
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红细胞代用品研发中需要关注的几点问题
输血在现代医疗、战创伤救治和很多疾病的防治中具有不可替代的作用.然而,血液自身的特殊性(保存期短、运输条件苛刻等)与其来源的限制,使人源血液无法满足紧急情况的输血需求,加上血源性病毒导致的经血传播疾病的威胁难以彻底消除,因此对红细胞代用品——作为具有携/放氧功能的血液替代物——的研究应运而生.红细胞代用品的优势在于其能够克服血液来源受限,实现长期保存,降低传播病毒的风险.自1956年华裔科学家张明瑞教授研制出世界上第1个人造血红细胞(张因此被誉为"人工血液之父")起至今,红细胞代用品的研究主要涉及高分子化合物全氟化碳(PFC)和血红蛋白氧载体(HBOCs)2大类,其中HBOCs因具有类似天然红细胞的携/放氧功能而备受关注,种类包括表面修饰血红蛋白、分子内交联血红蛋白、分子间聚合血红蛋白及微囊化血红蛋白等.美国Biopure公司生产的Hemopure(HBOC-201)是戊二醛聚合牛血红蛋白类的代表产品,于2001年在南非上市,在美国被批准兽用;Hemospan(MP4)由美国Sangart公司生产,为聚乙二醇(PEG)修饰人血红蛋白,在欧洲完成Ⅲ期临床试验;HbV是微囊化血红蛋白的代表产品,由日本早稻田大学和庆应大学联合研究,持续近30余年,目前尚处于临床前阶段.
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微囊化人工红细胞研究进展
由于对安全有效的红细胞代用品的需求不断增加,从而使红细胞代用品的研究取得飞速发展,到目前为止,已经发展了三代产品,第一代主要以氟碳化合物类为代表;第二代是以改性血红蛋白(Hb)为代表,主要包括聚合Hb和利用分子遗传工程产生的重组Hb;第三代产品为微囊化的人工红细胞[1,2].本文仅就微囊化人工红细胞的研究进展做简要介绍.
