近日，以日本防衛(wèi)醫(yī)科大學(xué)研究人員為主的日本研究團(tuán)隊(duì)宣布，他們成功開(kāi)發(fā)出了一種可以挽救許多人生命的人造血液。目前，這種人造血液已經(jīng)在兔子身上試驗(yàn)并獲得部分成功，對(duì)10只大出血的兔子輸注人造血液，6只兔子獲救。而且，這種人造血液適合任何血型，可保存一年以上。

人類(lèi)對(duì)人造血液的追求其實(shí)已經(jīng)走過(guò)了很長(zhǎng)一段路，這種追求還在路上。

另一種人造血液研究試驗(yàn)

另一方面，血紅蛋白氧載體(HBOC)的人造血液研究也方興未艾。HBOC與血液相似，主要是利用其與紅細(xì)胞中的血紅蛋白攜氧的功能作為血液的替代品，它們?cè)陬伾托螒B(tài)上更像人血，呈暗紅色或紫紅色，由滅菌處理的血紅蛋白制成，是一種沒(méi)有細(xì)胞成分的人造血液。

生產(chǎn)HBOC的血紅蛋白有多種來(lái)源，比較適宜的是過(guò)期的人類(lèi)血液的紅細(xì)胞、人類(lèi)胎盤(pán)，其次還可以用牛血紅細(xì)胞等。但是，這些血紅蛋白都要經(jīng)過(guò)處理，不能直接輸入人體。因?yàn)?，即便血紅蛋白進(jìn)入人體可以起到攜帶和釋放氧氣的功能，但如果沒(méi)有細(xì)胞膜的保護(hù)，血紅蛋白的分解速度會(huì)非?？欤疫€會(huì)產(chǎn)生副作用，如導(dǎo)致腎臟嚴(yán)重?fù)p傷。

因此，現(xiàn)在的HBOC大多使用比天然分子堅(jiān)固得多的改進(jìn)型血紅蛋白，或者對(duì)血紅蛋白包裹一層生物保護(hù)膜。

但是，HBOC人造血也有顯著的缺點(diǎn)，它在人體血液中比紅細(xì)胞100天的循環(huán)周期短得多，只停留一天左右，而且HBOC還可進(jìn)入細(xì)胞間的微小空間結(jié)合一氧化氮，可導(dǎo)致病人血壓升高，還可導(dǎo)致腹部不適和絞痛，原因很可能是由于自由基的釋放。

美國(guó)一家醫(yī)藥公司開(kāi)發(fā)的一款牛源血紅蛋白人造血產(chǎn)品“血純”，是從牛血中獲得的高純度、無(wú)病原微生物的牛血紅蛋白，再用戊二醛進(jìn)行聚合，提升這種人造血液的性能，并降低其副作用。“血純”在常溫下保存期在3年以上，與各種血型都具有較高的兼容性，運(yùn)輸氧氣的能力與正常血液相當(dāng)，但副作用發(fā)生率比輸血高出約5%。

由于南非有較高的艾滋病感染率(13%左右)，因此“血純”早在2001年就被南非政府批準(zhǔn)用于外科手術(shù)和治療貧血。不過(guò)，由于“血純”有一些副作用，而且存在瘋牛病等動(dòng)物源病毒感染風(fēng)險(xiǎn)，美國(guó)食品和藥物管理局尚未批準(zhǔn)該產(chǎn)品在美國(guó)使用，但是，他們同意“血純”試驗(yàn)性使用于一些疾病，如治療自身免疫性溶血性貧血。

沒(méi)淹死的老鼠帶來(lái)了啟示

用人造血液替代人自身血液的想法產(chǎn)生于第一次和第二次世界大戰(zhàn)之間和之后，當(dāng)時(shí)戰(zhàn)場(chǎng)上死亡者太多，其中重要原因是傷員失血過(guò)多。另一個(gè)原因是，自從1900年奧地利醫(yī)學(xué)家卡爾·蘭德斯坦納發(fā)現(xiàn)ABO血型后，輸血既受到獻(xiàn)血者人數(shù)和獻(xiàn)血量的限制，還受制于血型。

如果能研制一種血液的替代品，而且不受供血者和受者血型的限制，就有可能挽救大量傷病員的生命。1947年，首次應(yīng)用于臨床的右旋糖酐是最早的“人造血液”。右旋糖酐在人體內(nèi)水解后會(huì)轉(zhuǎn)變成較低分子量的化合物，與血漿具有相同的膠體特性，會(huì)迅速代謝成葡萄糖，并能擴(kuò)充血容量、維持血壓，因此可用于出血及外傷休克時(shí)急救。直到今天，這一方式也還在使用。

20世紀(jì)60年代，一次意外的契機(jī)和發(fā)現(xiàn)，啟動(dòng)了人造血液從設(shè)想邁向現(xiàn)實(shí)的第一步。

1966年年初的一天，美國(guó)辛辛那提醫(yī)院兒科教授利蘭·克拉克和其助手在做一項(xiàng)生物化學(xué)試驗(yàn)時(shí)，一只老鼠意外掉進(jìn)了一種白色的氟化碳溶液中。當(dāng)時(shí)克拉克和助手們并不知道這個(gè)情況。幾個(gè)小時(shí)之后，大家做完試驗(yàn)整理容器和器械時(shí)，發(fā)現(xiàn)了那只可憐的老鼠。但是，它沒(méi)死，而且像魚(yú)一樣在白色溶液里活蹦亂跳。

一般情況下，老鼠掉進(jìn)水里或溶液里都會(huì)淹死，但這只老鼠卻能在一個(gè)裝有氟化碳溶液的瓶子里長(zhǎng)時(shí)間存活，其中必有原因。隨后克拉克再次把一只小鼠放進(jìn)一個(gè)盛有全氟碳液體的燒杯中，使其浸沒(méi)在液體里。過(guò)了幾小時(shí)小鼠居然還活著。原因在于，這種特殊的氟碳液體能攜帶足夠的氧氣以維持生命，而且沒(méi)有毒性?？死嗽?966年6月24日的《科學(xué)》雜志發(fā)表文章提出，能否利用氟化碳攜帶和輸送氧氣并排出二氧化碳的特性來(lái)研制人造血液。

在克拉克的啟示下，1978年，日本醫(yī)生內(nèi)藤良一和其同事用全氟碳奈烷和全氟碳三丙胺的混合物做原料，經(jīng)乳化制得一種氟化碳化合物，并且在自己身上注射了200毫升，反應(yīng)良好。1979年4月3日，一名61歲的日本老人患胃潰瘍，吐了大量的血，需要手術(shù)。手術(shù)者正是福島中心醫(yī)院的內(nèi)藤良一醫(yī)生。但是這名病人的血型極為罕見(jiàn)，醫(yī)院里沒(méi)有這種血型的血液。內(nèi)藤良一決定為病人使用他們發(fā)明的全氟碳人造血。他們給病人輸注了1000毫升人造血，結(jié)果手術(shù)成功了，病人起死回生。

此后，研究人員進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，全氟碳人造血的黏度同人血差不多，比重比人血略大些。但它在某些方面比人血的功能更好，不僅可以擴(kuò)充血容量，而且攜帶氧氣和排出二氧化碳的能力比人血大約高出2倍，也不受血型限制，任何人都可以輸注，其化學(xué)穩(wěn)定性也好，可存放時(shí)間達(dá)半年，對(duì)人體無(wú)害，在體內(nèi)64小時(shí)后可自動(dòng)通過(guò)肺部呼吸和尿液排出體外。因此特別適用于大出血急救和一些大型手術(shù)。

1980年，中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所和第三軍醫(yī)大學(xué)經(jīng)過(guò)5年努力研制成功人造血，于6月19日和6月30日在上海第一醫(yī)學(xué)院附屬中山醫(yī)院分別給兩位病人輸入，患者無(wú)任何不良反應(yīng)，并且都完全康復(fù)。

全氟碳(PFC)只含氟原子和碳原子，因此又叫“氟碳人造血液”，或人造白色血液。但是，這種血液的缺點(diǎn)也顯而易見(jiàn)。由于沒(méi)有人血的營(yíng)養(yǎng)成分，因而不能輸送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì);由于不含血小板，因而沒(méi)有凝血功能;由于不含白細(xì)胞和多種抗體，沒(méi)有免疫力，也就不能抗感染。

人類(lèi)正不斷改進(jìn)和完善人造血液

無(wú)論是PFC，還是HBOC，都只能替代一部分血液的功能，即紅細(xì)胞攜氧和排出二氧化碳的功能，因此，這樣的人造血液并不足以完全替代人的血液。但是，它們也有明顯的作用，包括在急救和戰(zhàn)場(chǎng)上用于創(chuàng)傷失血，以恢復(fù)人體供氧能力;供手術(shù)過(guò)程中的突然急需輸血、治療貧血病，以及維持通向腫瘤組織的氧流量，以使化療更為有效等。另外，人造血液還可以避免人血中的多種病原微生物，如艾滋病病毒、各種肝炎病毒傳播的疾病，還可提供對(duì)某些患者的高氧治療，如搶救一氧化碳中毒的病人。

但是，人的血液有大量的成分，還有很多生理功能，其中蘊(yùn)含了許多復(fù)雜的機(jī)理。人血中除了紅細(xì)胞，還有多種類(lèi)型的白細(xì)胞和抗體(執(zhí)行免疫功能)、血小板(執(zhí)行凝血功能)和多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。如果能研制出具備人血所有成分的全血，才算是人造血液的完全成功，這當(dāng)然很困難，也是人類(lèi)的一個(gè)遠(yuǎn)大目標(biāo)。

2011年，巴黎居里大學(xué)的研究人員從一名志愿者的骨髓中提取出造血干細(xì)胞，并利用一組混合生長(zhǎng)因子誘導(dǎo)這些細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育成紅細(xì)胞。2013年12月，有日本研究人員稱(chēng)，利用干細(xì)胞培育出能夠攜帶氧的紅細(xì)胞，在此基礎(chǔ)上有望大量培育用于輸血的紅細(xì)胞，這種源自人自身干細(xì)胞發(fā)育成的紅細(xì)胞顯然比PFC和HBOC都有更大的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗鼈儽旧硎?ldquo;原裝”的，更能適應(yīng)人的生理功能。

至于用誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞生成紅細(xì)胞來(lái)制造人造血，也有一些國(guó)家如英國(guó)在投入研究。英國(guó)的蘇格蘭國(guó)家輸血服務(wù)中心和英國(guó)愛(ài)丁堡大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)正在利用誘導(dǎo)多能干細(xì)胞技術(shù)培養(yǎng)出人造紅細(xì)胞，并對(duì)一些地中海貧血患者開(kāi)展臨床試驗(yàn)。

在改進(jìn)和完善人造血液方面，美國(guó)研究人員正在研發(fā)一種稱(chēng)作六氟化硫的合成液體。六氟化硫可溶解大量氧氣，成本低廉，也易于制作，并且儲(chǔ)藏簡(jiǎn)單。但在操作過(guò)程中，病人需要通過(guò)特定面具吸入70%-100%的氧氣，因此，在醫(yī)院以外的環(huán)境下使用可能受到限制。

此次日本研究人員研制的是一種改進(jìn)型的人造血液，包含人造血小板和人造紅細(xì)胞，用一種叫做脂質(zhì)體的細(xì)胞膜成分制成非常微小的“袋子”，即直徑為250納米的血紅蛋白囊泡，然后分別往里面填入血小板和血紅蛋白。這種血液的進(jìn)步是有了血小板，因此除了能供氧和排出二氧化碳外，還有凝血功能。

世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計(jì)，每年全球會(huì)有1174億單位的捐獻(xiàn)血液，但這個(gè)數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠臨床使用。如果各種人造血液能成功和大量應(yīng)用于臨床，就會(huì)為解決血荒，以及避免輸血傳染疾病做出巨大貢獻(xiàn)。(張?zhí)锟?

關(guān)鍵詞： 人造血液