“人造血”：或緩解血庫供不應求 臨床使用尚難

美國先進細胞技術公司的科學家們日前宣布，他們成功利用胚胎干細胞培植出可帶氧的紅細胞，由此制成“人造血”。這種“人造血”最快將于2013年進行人體試驗，美軍有望在5年內使用這種“人造血”在戰(zhàn)場上救治傷員。

“人造血”是替代人的血液的各種人造物的總稱，目前科學家們主要從化學應用材料“全氟化碳”和人體“干細胞”這兩個方向來研究制造“人造血”?？茖W家稱，除了滿足軍方需求外，“人造血”還能緩解醫(yī)院血庫供不應求的局面，而且能夠預防因血源污染而發(fā)生的各種傳染病，還可用于救治各種血型的病患，甚至連貓狗等動物也能受惠。

全球急需血液替代品

目前，各國科學家都在大力研究人造血，除了軍事需要外，世界各地醫(yī)院每年用血需求的快速增加也是科學家們尋求找到血液替代品的一個重要原因。廣州血液中心副主任汪傳喜在接受記者采訪時表示，廣州近幾年每年的用血量都平均增長5%～10%，2010年的用血量是78噸多，比2009年增長了8.44%。

人血與人造血各有什么特點呢？汪傳喜告訴記者，在生產上，人血來源于健康捐贈者，血量的多少難以控制，而人造血則能有計劃地生產，方便調配；在保存上，人血要保存于2℃～10℃的溫度中，最多保存35天，而人造血不僅容易保存，甚至可在常溫中保存數(shù)年之久；在使用上，人血容易產生排異，如果檢查不嚴，輸入人血還會將一些細菌、病毒帶入受血者體內，發(fā)生交叉感染，而人造血是工業(yè)生產制造的，可以進行消毒處理，不會有細菌或病毒的混入，不受血型限制，輸血后不會產生排異，不會發(fā)生交叉感染。

“人造血”研發(fā)雙向發(fā)力

血液是一種復雜的物質，紅細胞、白細胞、血小板和血漿是血液中最關鍵、最基本的成分，每一種成分對于維持人的生命都至關重要。其中白細胞主要負責對抗疾病；血小板讓血液凝結成塊；紅細胞通過血紅蛋白運送氧氣；血漿主要是運載血細胞，運輸維持人體生命活動所需的物質和體內產生的廢物等。

汪傳喜表示，因為血液天生具有的這種復雜性，所以目前研制出來的“人造血”都無法同時具備這四種物質，無法完全替代人血，科學家所進行的研究主要是研發(fā)出某種血液成分的替代品。其中，“全氟化碳”和“干細胞”是科學家們研究人造血的兩個重要方向。

全氟化碳人造血攜氧能力強

全氟化碳是將碳氫化合物中的氫原子全部由氟原子替代而產生的一種類環(huán)狀或直鏈狀有機化合物，最早于20世紀中葉即研制成功作為化工、生物等領域的應用材料。1966年，美國辛辛那提大學的兩位教授格拉克和高蘭發(fā)現(xiàn)全氟化碳能像血液一樣，吸收空氣中的氧。他們在試驗中將一只小老鼠完全浸沒在全氟化碳液體中，按說老鼠應該在數(shù)分鐘之內死亡，但它們卻活了好幾個小時，這是因為在這種溶液中小鼠仍能得到生存所必需的氧氣，所以不至于因窒息而死亡。但是，這種全氟化碳溶液不能同血液混合。

在國內，全氟碳人造血于1978年由上海有機化學研究所研制成功的，1980年首次應用于臨床，并取得了滿意效果。1993年，上海有機化學研究所研制成功Ⅲ號氟碳人造血，但未能通過國家藥檢。

全氟化碳人造血是以氟碳化合物為原料配制的與人體血液的pH、各種電解質、晶體和膠體滲透壓相似的，并具有良好載氧功能的氟碳乳劑，其溶解氧的能力很強。全氟化碳人造血雖然是一種化學品，但其具有人血紅細胞那樣的重要功能，能將從肺部吸進的氧氣輸送到人體的各個部位，又能將各個臟器排出的二氧化碳輸送到肺部排出體外。不同的是，全氟化碳人造血輸送氣體是個單純的物理溶解過程，氧氣和二氧化碳極易溶解在全氟化碳液體中，在流動中完成氣體的傳遞。100毫升的全氟化碳能溶氧氣50毫升，是人血載氧能力的1.5倍。因此，這類代用品又被稱為“攜氧治療劑”，它無血型之分，任何人均可使用，避免了輸血的交叉感染。其載氧能力強，在大量失血的情況下輸入這種人造血能短時間維持機體組織的生存，同時還可治療許多疾病，但是輸血時全氟化碳人造血只能和人血一起使用。

兩大造血法孰優(yōu)孰劣

來源

全氟化碳：人工合成的化學物質。

造血干細胞：從人體抽取。

排異

全氟化碳：沒有。輸血前無須做血液配型。

造血干細胞：有（目前美國研制的“干細胞人造血”則在輸血前無需做配型）。

功能

全氟化碳：僅具有血液中紅細胞的功能。

造血干細胞：可替代原有血液，生成全新的血液。

受血對象

全氟化碳：嚴重貧血、急性大出血、缺血性腦血管疾病、搶救一氧化碳中毒等患者。

造血干細胞：惡性血液病、部分惡性腫瘤、部分遺傳性疾病等多種致死性疾病患者（目前美國研制的“干細胞人造血”則適用于各種病況）。

干細胞人造血最接近天然

美國先進細胞技術公司的科學家們日前宣布，他們已在實驗室中利用干細胞制造出人造血。美國科學家研制出的這種人造血液是利用轉基因技術制成，用機器模擬人體骨髓的造血過程，從臍帶細胞中制造出大量血紅細胞。一條臍帶最終可以轉換為大約20個單位的可用血液，而在戰(zhàn)場上，平均每個傷兵在治療中需要6個單位的血液。人造血與健康人體循環(huán)中的血紅細胞完全相同，所造血型均為O型陰性，可用于治療任何血型的病人。

如果人造血被批準應用，它將為戰(zhàn)地傷員救治帶來革命，人類將可能從此結束獻血。對此，汪傳喜表示，人的血液可以分為四種類型：A、B、O、AB。只有O型血可以為任何血型的病人輸血，這也是造成了O型血緊缺的部分原因。而利用干細胞制造出的人造血不存在血型匹配的問題，也省去了血型化驗的過程。

“干細胞是具有自我復制和多向分化潛能的原始細胞，但目前關于干細胞的研究還存在著爭議，造血干細胞的研究則得到較奪認同。造血干細胞是一切血細胞的‘種子’，它可以分化為紅細胞、白細胞和血小板。輸入造血干細胞，好比在人體植入新的‘血液種子’?！蓖魝飨舱f，“這種‘人造血’適合于治療多種惡性血液病造血功能發(fā)現(xiàn)問題的患者，其費用大約幾十萬元，比全氟化碳人造血高昂很多?！?br>

造血干細胞一般來源于骨髓造血干細胞、外周造血干細胞、臍帶血造血干細胞三個渠道。其中，骨髓造血干細胞需要在骨髓上鉆孔采集，供血者會相對痛苦，需要住院和麻醉。從外周血采集造血干細胞則相對簡單，供血者只需要像一般獻血者一樣在手臂上抽取就可以了?，F(xiàn)在運用造血干細胞“動員”技術，只需采集分離約50至200毫升外周血即可得到足夠數(shù)量的造血干細胞。臍帶造血干細胞從臍帶血中抽取，移植對象僅限于兒童。

臨床使用人造血尚有困難

既然人造血有著種種優(yōu)勢，那能否早日產業(yè)化造福大眾呢？對此，汪傳喜表示，人造血應用比較廣泛的是在戰(zhàn)場上，因為在戰(zhàn)區(qū)運輸和儲存血液更為困難，捐獻的血液必須經(jīng)過長途跋涉才能到達急需血液的戰(zhàn)地醫(yī)院。目前人造血在中國并沒有廣泛應用。首先是因為這種“人造血”需要突破種種困境（如技術和成本），在我國，目前即使是普通的血液替代品也沒被運用到臨床上。其次，在我國，人種相對單一，血型組成相對穩(wěn)定，血液供體來源比較充足。

汪傳喜說：“現(xiàn)在臨床輸血100%都是健康人捐血的，基本都用的是成分血，因為成分血可以充分利用，除非特別緊急的情況下醫(yī)院才采用全血輸血，目前在臨床上還沒有采用過血液替代品。全血輸入有風險，會有排異、過敏、傳播疾病等一系列的不良反應。因此，目前較多采用成分血輸入，既可以改善患者缺血癥狀，又可減少輸血不良反應?！?br>

對人造血的猜想

奶粉狀：英國埃塞克斯大學的生物化學和人造血專家克里斯·庫珀表示：“我們現(xiàn)在正在尋找的是血液‘奶粉’——如奶粉一樣，這種人造血將被存儲在一個小袋中，想用的時候只要與鹽溶液再水合就行。護理人員可將其帶到事故現(xiàn)場，立刻開始輸血。”

糨糊狀：英國謝菲爾德大學的科學家正著力研發(fā)一種人造血，他們將該人造血設計得可以像一塊厚厚的糨糊一樣存儲，使用之前將其在水中溶解即可。該人造血由塑料分子制成，它也像血紅蛋白一樣，能夠在身體內傳輸氧氣。

解救人類：美劇《真愛如血（True Blood）》展示了人造血的迷人前景：2019年人類因為得了血液病，大部分人都變成了吸血鬼，不少幸存的人類被捕捉飼養(yǎng)起來提供給吸血鬼血液。后來，日本人發(fā)明了一種叫做“真血”的人造血而解救了整個人類，這種人造血完全可以滿足吸血鬼一族的日常生活所需，吸血鬼和人類終于可以相安無事地平靜生活在一起了。

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