每年的6月14日是世界獻血日,對于獻血,大家印象最深刻的可能來自街邊的獻血車,也有很多人可能不理解:為什么我們要積極獻血?
這主要是因為血液在臨床治療中非常重要,需求較大,但是目前又沒有人造的替代品。因此,保障血液庫資源充足是一件具有重要意義的事情。
那么,為什么會有不同的血型,不同的血型之間為什么不能互相用血,而我們又能不能制造出“人造血”來緩解用血壓力呢?
什么在決定我們的血型?
當臨床治療需要用血時,首先要考慮的便是血型,而血型的本質(zhì),其實就是人類血液中紅細胞表面攜帶的抗原類型。
大家熟知的ABO血型系統(tǒng)中的抗原便是A、B、H三種,其本質(zhì)是脂類和蛋白質(zhì)上面連接的糖鏈。
O型血的人紅細胞上攜帶(稱為表達)H抗原,A型血的人雖然也攜帶H抗原,但是他們攜帶的A基因可以將H抗原轉(zhuǎn)化(稱為修飾)成A抗原,同理B型血的人攜帶的B基因可以將H抗原修飾成B抗原。AB型的人則同時攜帶A基因和B基因,可以將紅細胞表面的H抗原修飾成A抗原或者B抗原。
ABO血型系統(tǒng)及其對應(yīng)的A、B、H抗原示意圖
(來源:Freepik.com)
Rh血型系統(tǒng)則是獨立于ABO血型之外的系統(tǒng),其抗原是紅細胞表面上的蛋白質(zhì),有C、c、D、E、e等。其中D抗原是最重要的一種,擁有D抗原的人稱為Rh(D)陽性,沒有D抗原的人則是Rh(D)陰性。
在中國,超過99%的人都擁有D抗原,在輸血配型的時候差不多不用考慮Rh血型系統(tǒng)的一致性。
但也有1%的人是Rh(D)陰性血型,由于稀有,他們在需要輸血的時候往往比普通人危險得多,因為血庫中適合他們的血液很難有充足的儲備,所以,Rh(D)陰性血型也被稱為“熊貓血”。
所以輸血時一定要提前進行血型配對,不然得出大問題。
為什么要給血型配對?
血型抗原之所以被稱為“抗原”,就是因為它們會引起人體的免疫反應(yīng)。如果一個人體內(nèi)進入了原本沒有的抗原,免疫系統(tǒng)就會對這些異端分子進行攻擊,以保障體內(nèi)環(huán)境的純潔性。
輸血的過程中,如果一個O型血的人被輸入A型或者B型血,他/她的免疫系統(tǒng)就會攻擊從未見過的A或B型抗原。這種免疫攻擊會造成紅細胞破裂(溶血)等不良輸血反應(yīng),嚴重時會有生命危險。
反過來,如果A型或B型血的人被輸入O型紅細胞,他們的免疫系統(tǒng)因為曾經(jīng)見過H抗原,所以不會攻擊新來的O型紅細胞。
紅細胞溶血反應(yīng)想象圖
(來源:Freepik.com)
而對于一個Rh(D)陰性的人被輸入Rh(D)陽性血液也是如此,當Rh(D)陰性尤其是O型Rh(D)陰性的人輸血時混入其他抗原,那將是性命攸關(guān)的大事。
國外獻血公益廣告,ABO血型和Rh血型區(qū)分的非常清楚
(來源:Freepik.com)
除了呼吁獻血,科學家們也在積極解決用血難的問題
為了解決用血難題,科學家們一直在嘗試各種辦法,比如尋找能夠在體外將A、B抗原還原成H抗原的酶,從而制造出通用的O型紅細胞;或者試圖利用人工制造模擬血液,研制出通用的、易保存和使用的紅細胞替代品,實現(xiàn)輸血目的等等。
特別是對稀有的“熊貓血”,更容易遇到血源不夠的問題。為此,浙江大學化學系唐??到淌诤驼憬髮W醫(yī)學院附屬第二醫(yī)院、轉(zhuǎn)化醫(yī)學研究院王本副教授的聯(lián)合研究團隊,通過多年研究,提出了一種解決辦法。他們成功地給紅細胞穿上了一件特殊的“外套”,使供血者和受血者在血型不一致的情況下也能進行輸血,實現(xiàn)了“通用熊貓血”的人工構(gòu)建和安全輸血。
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具體來說,研究團隊是用一層與細胞膜外層類似的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)將Rh(D)陽性的紅細胞包裹起來,相當于給紅細胞穿上了一件“外套”,讓紅細胞本身攜帶的D抗原隱藏在三維凝膠網(wǎng)絡(luò)之內(nèi),從而不會被免疫系統(tǒng)識別,也就自然不會引起免疫反應(yīng)。
“通用熊貓血”的制備過程
(來源:《科學進展》)
說到這里,可能有人會有疑問:穿上“外套”的紅細胞還能發(fā)揮它的功能嗎?
答案是肯定的,因為“外套”柔軟且通透性好,所以不會影響紅細胞的柔韌性,能夠保證氧氣和二氧化碳正常通過。
此外,研究者們還預(yù)測,這層“外套”也同樣能夠遮蔽ABO血型系統(tǒng)中的A和B抗原,使得改造過的紅細胞成為通用的O型。
不過,該研究距離臨床應(yīng)用還有一段距離,仍需要解決一些問題。
今年世界獻血日的主題是“獻血是一種團結(jié)行為。加入我們,拯救生命”,這其實也在告訴我們,保障用血安全不能只依靠一方面或某個人的力量,科學家們積極在科研層面努力,我們也可以通過獻血的方式來保障血庫資源充足,也許某一位生命垂危的患者,將會因你的付出而重獲健康!
參考資料:
1. https://advances.sciencemag.org/content/6/12/eaaw9679
2. http://www.news.zju.edu.cn/2020/0323/c775a1987713/pagem.htm
3. https://www.jbc.org/content/295/2/325.long
4. https://en.wikipedia.org/wiki/Blood_substitute
5. https://zhuanlan.zhihu.com/p/27318087
出品:科普中國
作者:生命脈動團隊
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