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通用熊貓血

因為“熊貓血”的人群數量很少，在臨床輸血中常常供不應求，在緊急狀況下能否及時得到“救命血”成為關系到“熊貓血”受血者生命存亡的關鍵因素。為解決這一難題，浙江大學化學系唐?？到淌诤驼憬髮W醫學院附屬第二醫院/轉化醫學研究院王本副教授聯合研究團隊成功研制出“通用熊貓血”，通過細胞膜錨定分子在紅細胞表面構建聚唾液酸-鹽酸酪胺的凝膠網絡，實現了“通用熊貓血”的人工構建和安全輸血。北京時間2020年3月21日，這項研究發表在國際知名期刊《科學進展》（Science Advances）上，論文的共同第一作者為浙江大學化學系博士生趙玥綺和醫學院博士生范明杰，共同通訊作者是浙江大學化學系唐?？到淌诤歪t學院王本副教授。唐?？?、王本團隊用將RhD陽性的紅細胞改造成RhD陰性的。從結構上看紅細胞，它的膜表面結構是雙層柱狀的磷脂分子，嵌在“柱子”上的是球狀的膜蛋白，整個結構就好像是滴在水面上的油膜，這樣的結構具有較強的形變能力。D抗原就是嵌在這樣的結構上，浙大科研團隊通過再造一層細胞膜表面結構，把D抗原的觸角掩藏起來。科學家們是怎么做到的呢？他們通過在細胞膜上引入特殊設計的錨定分子，用類磷脂分子復制出一根根“柱子”錨定在紅細胞膜表面，然后再通過復制細胞膜最外層唾液酸分子的材料，將聚唾液酸-鹽酸酪胺的凝膠網絡均勻地構建在細胞表面。當然，“柱子”和新的膜不會自主交聯，科學家通過引入固定酶分子并借助酶催化反應將兩者“粘住”形成穩定的結構。由此，原來紅細胞膜上探出頭來的觸角，也就被掩蔽在了“防護網”中。有了這樣一層“偽裝”，抗體就識別不出抗原了，不會引起免疫反應，也就不會發生排異了。“我們這項研究把RhD陽性的紅細胞變成了好像是沒有RhD抗原的紅細胞，這樣在臨床上，病人有望不需要RhD血型匹配就可以應急輸血。 ”王本說。 RhD陰性血即“通用熊貓血”的制備過程示意圖這個實驗設計中最大的難度，就在于保持紅細胞原有的物理性能及生理功能。他們所設計的三維凝膠網絡對紅細胞表面的修飾是一種全新的策略，由于其優越的生物親和性和對細胞膜表面抗原的掩蔽作用，可將RhD陽性的紅細胞轉換為可供RhD陰性受血者輸血的“通用熊貓血”，針對RhD陰性稀有血型的臨床輸血問題給出了新的化學生物學解決方案，體現了化學和醫學的交叉融合。目前，“通用熊貓血”已經在小鼠體內實現了安全的單次及多次輸血，具有正常的體內循環時間；同時也在兔子體內驗證了RhD抗原的完全掩蔽，且不具備免疫原性。總體來說，這項研究展示了良好的臨床轉化前景。王本透露，下一步除了繼續推進“通用紅細胞”的研究工作之外，臨床上血小板的輸注也要考慮配型，面臨的問題比紅細胞配型更麻煩，目前相關的延伸研究正在籌劃?！霸诓痪玫膶?，或許能夠有更多通過化學生物學方法改造細胞的手段，賦予細胞更多新的功能，并在醫學中探索其應用的可能?！?該研究受到國家自然科學基金（81570168，21625105，31822019）及浙江省杰出青年基金（LR16H180001）的支持。

浙江大學 2021-04-10

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