
醫生救治傷者的時候,經常需要輸血,而血庫有時會出現短缺的情況。最近英國《每日郵報》報道,為了解決這個問題,羅馬尼亞科學家通過研究取得新的突破,他們的人造血液中包括水和鹽,還含有一種從海洋蠕蟲體內提取的“蚯蚓血紅蛋白”,這是一種負責運輸氧氣的蛋白質的低聚物。
研究人員表示,通過實驗測試,此人造血液在老鼠體內可以正常使用。他們希望將來這種人造血液能結束人類血液供應缺乏的現狀,并防止因輸入捐贈血液引發的感染。人造血液可以完全代替人體血液嗎?
人工造不出“真血液”
血液是由血漿、蛋白質、紅細胞、血小板以及其他細胞組成的復雜的融合體,各成分承擔著重要的功能,例如輸送氧氣、營養物質、可抵抗感染的免疫球蛋白,調整水含量、溫度以及酸堿值水平等。血液的全部功能不可能由單一的替換物完全代替,所以血液代用品研究要把血液“肢解”開來研究。
制造出人造血液,從來不是一件簡單的事情。到目前為止,科學家用于人造血研究的投入有數十億英鎊,但結果并不十分明朗,因為人造血還不能完全替代人血。
所謂“人工血液”“人造血”在目前更確切的稱呼,應該是“血液代用品”或者“血液替代品”。中國醫學科學院輸血研究所研究員王憬惺告訴記者,“血液本身有著復雜的構成,在人體內又流通全身,與各種器官組織發生作用,要制造出一種完全代替血液的溶液非常困難。”
科學家在此方面已經有五六十年的研究了,但一直沒有突破性進展。目前的研究思路是研制一種“臨時血液替代品”,比如在急需情況下短時間內代替血液中的某種成分的作用,這是有可能的。國內臨床上,用于緊急代替血漿的產品在一些醫院已經有應用。另外,由于血小板在身體周期比較短,相對功能簡單,國外也有組織研究血小板代用品,這也有望用組織體加工出來,取代血小板的凝血功能。
模擬紅細胞的“攜氧”功能最難
人類研制人造血的歷程從來不是一帆風順的。一直以來,有三類科學家正在從不同的角度、采用不同的方法研制血液代用品。
第一類研究能攜帶氧的純化學物質“氟碳攜氧劑(PFC)”,這是一種無色的化學溶液。研究中發現,它輸送氧的效果和紅細胞相差很大,且有一些副作用,不適用于一般輸血。現在這種溶液主要被用于冠狀動脈擴張術,以改善局部微循環。
第二類研究是人造血紅蛋白,它的思路是把血紅蛋白分離出來,制成溶液,保存起來,再輸入到人體內。血液紅細胞的攜氧功能是通過紅細胞中的血紅蛋白來完成的。
但使用人造血紅蛋白的障礙在于,離開了紅細胞的保護環境,血紅蛋白可能變得有毒,它會產生自由基,破壞心臟和其他器官。
美國一公司將雙阿司匹林分子用于血紅蛋白分子的交聯,進行了I、II、III期臨床試用,取得了一些振奮人心的結果,但遺憾的是,III期臨床后期發現,在對失血性休克傷員的搶救中,沒有表現超乎尋常的效果,一部分傷員死亡。進而發現一些副作用,輸入該血紅蛋白容易引起血管收縮,增加了平均動脈血壓。因此,不得不于1998年中斷了臨床試驗,這是血液代用品研究中遇到的一個很大挫折。
在王憬惺看來,這種研究方式在未來也很難取代人體正常的紅細胞功能。“紅細胞是血液運送氧氣的最主要的媒介。一旦血紅蛋白離開紅細胞,游離方式就不具備攜氧能力了。此外,紅細胞在人的身體里約有120天壽命,可是研究中的紅細胞可能幾天甚至幾個小時就被人體代謝掉了,所以這種方式在技術層面難以實現。”
中國科學院過程工程研究所研究員蘇志國表示,“從血液里提純血紅蛋白,要求不能有雜質,但還很難做到純度100%;判斷紅細胞代用品效果的某些生理指標尚無定論;由于紅細胞代用品臨床前或臨床試驗中出現了副作用,需要分析和鑒定產生不良反應的原因,但由于大部分修飾血紅蛋白產品都帶有一些雜質,使得對原因的推斷具有一定的局限性,這也是如今大部分血紅蛋白類紅細胞代用品共有的難題。”
干細胞研究頗受青睞
從醫學的角度來看,將來可能會出現一種半人工的血,因為它來自干細胞,這是目前科學家的第三類研究。
英國《泰晤士報》曾報道說,美國先進細胞技術公司的科學家們宣布,他們已在實驗室中利用干細胞制造出數十億個功能健全的紅細胞。倘若這一研究成果能繼續推廣,人類將從此結束獻血,血液可以被源源不斷地制造出來。
瑞典、法國和澳大利亞等國家的科學家也在利用胚胎干細胞研發人造血。他們的目的是在O型陰性血的紅血球中種植出人造血,因為O型陰性血可以輸給任何血型的患者,不會出現排斥。
王憬惺說,“在成人骨髓里找到干細胞研發血液替代品,這樣的技術在未來有望出現突破的研究。”
這項技術也有它的瓶頸,就是從干細胞的獲取、培養到分化的成本都很高。將干細胞分化成血液紅細胞,過程十分復雜,加之血液的應用量十分巨大,干細胞體外造血很難滿足這個需求,所以干細胞體外造血也只是目前努力的途徑之一。

蘇志國也提到,“即使是造出來真的血液,還要考慮血液保存期短、保存條件苛刻、運輸和使用不便等等問題。所以,實驗室與實際生產及應用總會有一定距離。目前既要考慮安全性和有效性,也要看到從世界到我國的現實,不僅醫療輸血需求大,而且要應對自然災害和其他突發事件,所以血液代用品的研究是一項宏偉、充滿希望的探索,同時也是一條艱難坎坷之路。”