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人工血液新宠—体外制造红细胞

[日期:2011-09-03]   来源:生物百花园  作者:生物百花园   阅读:417[字体: ]

人体红细胞(图)

输血治疗是现代医学的柱石,同种异体输血已经成为治疗严重缺血患者如急性贫血、严重的血小板减少症、血友病等患者的救命手段,但是同种异体输血严重依赖志愿者无偿捐献血液,从全世界范围来看,血液一直处于供不应求的状态。另外,同种异体输血有导致疾病传播如肝炎、AIDS、梅毒、疟疾以及其他血源性疾病的风险,因为这些疾病在感染早期也就是窗口期是无法检测到的。如果能够在体外生产出血液中的某些成分,比如红细胞,那么将会大大缓解血液供应短缺的状况,同时也能避免输血传染病的发生。因此,许多研究人员一直在寻找红细胞和其他血液成分的替代品,其中利用干细胞能够不断增殖和分化的特点生产体外红细胞就是一个研究的热点。最近,北京红十字血液中心的研究人员利用全血成分分离过程中剩余的白膜层成功在体外诱导出了成熟的红细胞,为实现体外生产红细胞提供了新希望。

据该中心的研究人员介绍,血液中心在采集到全血以后,需要从中分离出有效可用的成分,用于病人的治疗,而其中的白膜层(血液经离心后产生的一层白色膜状物,主要由白细胞、淋巴细胞、巨噬细胞等组成)如果进入病人体内可能会导致输血反应,因此在大多数情况下废弃不用,但是其中却包含丰富的造血干细胞。研究人员从白膜层中分离出单个核细胞(其中包含造血干细胞),然后利用细胞培养基和细胞因子的刺激,在体外经过三个阶段约24天的培养,成功地制备出了成熟的红细胞,这些红细胞的大小、结构和功能与正常的红细胞相似,内含成人血红蛋白(血红蛋白是运输氧的主要载体,而只有成人血红蛋白才有此功能,胎儿血红蛋白携氧能力不足),并且其携氧能力和正常红细胞一样。

该中心的研究人员同时表示,虽然经过体外培养成功地生产出了红细胞,但这并不表示这一技术马上就能够应用于临床,在实验室中生产的红细胞量远远达不到临床输注的水平,他们一次培养大概可以得到约0.5毫升的红细胞,由于目前还是采用平面培养的方式,这种方式的培养规模很难放大,另外细胞的扩增能力也有待于进一步的提高。下一步研究人员将采用搅拌式立体培养的方式来生产红细胞,就像目前生物制药企业中使用的发酵罐一样,大规模地培养细胞,希望生产出能够应用于临床的红细胞产品,造福于广大患者。


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