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浙大团队研制出通用“熊猫血”:RhD红细胞由阳转阴,无需匹配即可应急输血
2020-03-22 14:53 前瞻网   

稀有的血源,一直困扰着“熊猫血”人群。不过,最近浙江大学获得的突破性成果,对“熊猫血”的人来说将是一大福音。

据悉,科学家们最近成功研制出了“通用熊猫血”,通过细胞膜锚定分子在红细胞表面构建聚唾液酸-盐酸酪胺的凝胶网络,实现了“通用熊猫血”的人工构建和安全输血。

这项成果来自浙江大学化学系唐睿康教授和浙江大学医学院附属第二医院/转化医学研究院王本副教授联合研究团队,目前已发表在国际知名期刊《科学进展》(Science Advances)上。题为“Surface-anchored framework for generating RhD-epitope stealth red blood cells”。

“熊猫血”这种稀缺的“救命血”一直以来供不应求,受血者和捐血者往往不成比例。在亚洲,RhD阴性血型的人更是只有不到千分之五。但一直以来RhD抗原的阳-阴转换,却是一个巨大的挑战。

研究团队最初从鸡蛋壳获得了修饰血细胞的灵感。在这项研究中,该团队开发了一种使用表面锚定框架来掩盖RhD阳性RBC上的表位的替代方法。具体而言,他们通过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,从而达到“万能血”的功用。

该方法不仅很灵活,还可以实现最佳的屏蔽效果,对细胞的影响可降至最小。化学框架完全阻塞了细胞表面的RhD抗原,对小鼠模型中的输血评估和对兔模型中人RhD阳性RBC的免疫刺激的评估都证实了工程RBC的RhD表位隐身特性。这项工作为改善通用输血的细胞表面提供了一种有效的方法,并总体上表明了合理设计用于输血和移植医学的细胞表面工程的潜力。

在这一过程中,研究人员们开发出的新技术,可通过合理设计的聚唾液酸(PSA)-酪胺水凝胶的三维(3D)交联骨架来工程化细胞表面以生产RhD阴性RBC,它具有灵活的质地以确保细胞膜稳定性。而锚定框架的新技术可以平衡修饰的RBC膜流动性和RhD抗原屏蔽,并首次成功地将工程化RhD阳性RBC成功地输给RhD阴性受体而无免疫原性(图1)。

图1显示了在常规输血中进行RBC表面工程的程序以及单个细胞材料杂种的衍生功能的示意图。

他们通过固定在细胞表面的HRP酶催化H2O2的反应,并利用PSA和酪胺构建的交联框架对单个细胞进行了工程改造。由于PSA可能在红细胞的循环时间中起重要作用,因此使用与生物胺(酪胺)的交联形成了3D框架结构。又由于膜锚定的3D结构具有柔韧性,所以浙江大学联合研究团队得出结论:它可以完全阻止抗原抗体在细胞表面的识别,从而减少对细胞脆性的影响。

研究团队不仅成功实现了将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(即“通用熊猫血”)还可以无需RhD血型匹配,即可进行应急输血。

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责任编辑: 3976DBC

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