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环球科学▲浙大科学家用普通红细胞批量生产“万能血液”，让“熊猫血”不再罕见


环球科学▲浙大科学家用普通红细胞批量生产“万能血液”，让“熊猫血”不再罕见
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图片来源：pixabay
RhD阴性血素有“熊猫血”之称 ， 临床上长期存在血源短缺、匹配不到血型的难题 。 在一项发表于《科学-进展》的最新研究中 ， 浙江大学研究团队通过修饰红细胞表面 ， 将供应充足的RhD阳性红细胞批量转换为RhD阴性红细胞 ， 无需RhD血型匹配即可进行应急输血 ， 不发生排异反应 。 这一方法有望高效地解决“熊猫血”血源短缺难题 。
“万能血”在哪里？
人类对血型的了解开始于20世纪初 。 1901年 ， 奥地利维也纳大学的卡尔·兰德斯泰纳教授首先发现了ABO血型 。 血型是根据红细胞表面的抗原来分类的 。 比如：表面含有抗原A的血细胞被称为A型血 ， 含有抗原B的则被称为B型血 ， O型血细胞既没有抗原A也没有抗原B 。
环球科学▲浙大科学家用普通红细胞批量生产“万能血液”，让“熊猫血”不再罕见
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随着科学的进步 ， 人类陆续发现还存在其他30多种血型系统 ， 不同的血型系统采用不同的抗原划分标准 。 这其中 ， Rh血型系统被认为是除ABO系统之外最重要的系统 ， 根据红细胞表面抗原D的有无 ， 人类的血型统一划分为RhD阳性和RhD阴性两种 。
大多数人的红细胞上都存在抗原D ， 为RhD阳性血 。 在中国 ， 维吾尔族人RhD阴性的概率5%左右 ， 蒙古族人接近1%；汉族人所占的比例极少 ， 仅占0.3% ， 属稀有血型 ， 如果同时考虑ABO和Rh血型系统 ， 那么汉族人群AB型阴性同型人的机会不到0.03% ， 堪称罕见 。 “熊猫血”因此得名 。
看看制备好的红细胞悬液标签 ， 你可以轻易发现两种血型系统的标注：ABO血型和Rh血型 。 O型血一度被认为是“万能血” ， 可以输入给不同血型的病人 。 但自Rh血型系统被确认以来 ， 人们意识到 ， 对于RhD阴性的受血者来讲 ， 输注常见的RhD阳性O型血也存在发生同种免疫的风险 。 “严格地讲 ， RhD阴性的O型血才是真正的‘万能血’ ， ”论文通讯作者之一 ， 浙大转化医学研究院王本副教授说 。
当前 ， 尽管医疗机构开展了一系列“熊猫血”献血员的登记与动员工作 ， 但仍不能满足临床需要 。 在形势危急的情况下 ， 若一时供应不上阴性血液 ， 有时也只能输注阳性血抢救生命为先 ， 但这可能会导致致命的凝血 。
穿件“外套” ， 遮蔽抗原
“是否有可能修饰现有的红细胞 ， 让其阳转阴？”论文共同通讯作者 ， 浙大化学系教授唐睿康提出这样的设想 。
修饰血细胞最初的灵感来源于鸡蛋壳——给细胞披上一件仿生“外套” ， 遮蔽不想暴露的部分 ， 或是加载新功能 ， 科学家称之为“细胞表面修饰” 。 2014年6月 ， 王本与当时的导师唐睿康教授在英国《化学科学》（ChemicalScience）杂志提出了一项红细胞改造策略：当红细胞“穿”上一层聚多巴胺（多巴胺为一种小分子）的“外套” ， 其表面抗原就会被遮蔽起来 ， 成为ABO血型系统的“万能血” 。
围绕制造“万能血”的目标 ， 英国爱丁堡大学的科学家曾提出过干细胞体外培养扩增的方法 ， 理论上可行 ， 但是成本相当昂贵 。 而“给细胞穿衣服”的思路则从化学生物学的角度另辟蹊径 ， 一经提出就显示出一定的优越性 。 “概念非常灵巧 。 ”美国卡内基梅隆大学的生物材料专家ChristopherBettinger当时评价说 。
“我们是在给一个活的细胞‘穿衣服’ ， 穿上之后 ， 除了遮蔽抗体 ， 还不能影响它的细胞膜流动性与变形能力 ， 细胞的生物功能也不能受到影响 。 ”王本说 。 RhD是镶嵌在红细胞膜上的一个跨膜蛋白 ， 研究团队需要探索更精细和优化的操作 。
时隔6年 ， 研究团队正式发布了红细胞的新款“外套”——他们找到了更好“布料” ， 试出了更优的“裁剪” ， 更重要的是 ， 这一技术变得更为“万能”：实现了将RhD阳性红细胞转变成RhD阴性红细胞的目标 ， 新型通用红细胞可以无需RhD血型匹配即可进行应急输血 。


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