紅細(xì)胞“穿”上聚多巴胺“外衣”前后
這是在光學(xué)顯微鏡放大400倍視野下的結(jié)果，在血型“錯配”的情況下，未經(jīng)處理的血液發(fā)生了凝血反應(yīng)。“穿”上“衣服”后則沒有出現(xiàn)凝血。
無論輸血受血，都須血型匹配，這已是我們生活中的常識。浙江大學(xué)唐?？到淌趫F(tuán)隊(duì)利用“給細(xì)胞穿衣服”的方法，讓紅細(xì)胞的表面抗原免于被“覺察”，紅細(xì)胞就可以不必考慮血型，灌注給任一病人。——這一制造“萬能血”的新途徑，于5月15日在線發(fā)表在英國皇家化學(xué)會雜志Chemical Science，并被Chemistry World作為亮點(diǎn)工作報(bào)道。
人的血型是由紅細(xì)胞表面的抗原蛋白決定的。例如最常見的ABO血型系統(tǒng)，A型血的紅細(xì)胞表面帶A型抗原，B型血的紅細(xì)胞表面帶B型抗原。進(jìn)行輸血時，受血者血漿中的抗體會識別供血者的紅細(xì)胞的表面抗原，如果血型不匹配，抗體就會把它們定義為“外來物種”，并向它們發(fā)起進(jìn)攻，造成嚴(yán)重甚至致命的后果。科學(xué)家們一直在找尋一種用于制造“萬能血”的方法，因?yàn)檫@對于臨床輸血特別是對于緊急情況下稀有血型的施救意義非凡。
此前，有科學(xué)家提出過用一種方法，通過接枝聚乙二醇分子來阻礙抗原－抗體的識別作用，但由于聚乙二醇會被機(jī)體識別為“外來物種”，這一方法依然會產(chǎn)生針對它的免疫反應(yīng)。英國愛丁堡大學(xué)的科學(xué)家也提出過一種方案，思路是把人體內(nèi)的干細(xì)胞通過基因工程的手段體外培養(yǎng)擴(kuò)增的方法來獲取“萬能血”，這在理論上是可行的，但是成本相當(dāng)昂貴。
6年前，唐?？祱F(tuán)隊(duì)受雞蛋殼保護(hù)雞蛋的啟發(fā)， 發(fā)明了一種給細(xì)胞“穿衣服”的方法。他們希望能在實(shí)驗(yàn)室中創(chuàng)造出帶“殼”的細(xì)胞，賦予細(xì)胞不同的功能與特性，科學(xué)家們稱之為細(xì)胞表面工程策略。這種策略被用于對紅細(xì)胞的改造，讓細(xì)胞表面抗原免于被覺察，另辟蹊徑制造“萬能血”。“我們需要為紅細(xì)胞找到一件合適的外衣材料，并精準(zhǔn)地把它‘穿’到紅細(xì)胞身上。”論文的第一作者，浙大醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院、浙大轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院王本副教授說，這一研究的難度，一是尋找“布料”，二是如何量體裁衣，讓這件紅細(xì)胞的衣服“宛若天成”，“‘衣服’不能包裹得太嚴(yán)實(shí)，這樣會影響細(xì)胞膜本身的流動性；也不能包裹得太松，這樣抗原有可能會‘暴露’。”對此，團(tuán)隊(duì)成員做了很多的嘗試。
“這個概念非常靈巧，因?yàn)樗梢酝ㄟ^前驅(qū)小分子多巴胺的原位作用形成表面修飾”，來自美國卡耐基梅隆大學(xué)（Carnegie Mellon University）的生物材料研究專家Christopher Bettinger說，“而且，所得到的聚多巴胺層的組成單元也是人體內(nèi)原本具有的物質(zhì)。”
體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，在血液錯配的情況下，原本應(yīng)該發(fā)生的抗原反應(yīng)不見了，紅細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能特征依然保持不變，例如攜氧能力。課題組還進(jìn)行了小鼠試驗(yàn)，改造后的紅細(xì)胞保持著原始紅細(xì)胞的行為特征，擁有類似的生命周期，即便經(jīng)過多次輸血，也未激起受血者的免疫反應(yīng)。
盡管這一研究展示了令人興奮的臨床應(yīng)用前景，唐睿康認(rèn)為，目前來說它仍是一項(xiàng)技術(shù)手段，要真正運(yùn)用到臨床，還需要進(jìn)一步的大動物模型實(shí)驗(yàn)，和臨床前試驗(yàn)。“如果儲存大量‘萬能血’以備緊急情況快速輸血之需，或者用于應(yīng)對稀有血型人群的血液儲備不足，對于醫(yī)療衛(wèi)生工作都將是無價(jià)的資源。”王本說，目前的研究只針對ABO血型系統(tǒng)做了測試；下一步非常有必要將該體系應(yīng)用于RhD血型系統(tǒng)。“在浙大轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究院，我期待更深一步的理工學(xué)科和醫(yī)學(xué)的交叉研究。”
(周煒)
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