在發(fā)生戰(zhàn)爭、恐怖襲擊、自然災(zāi)害等突發(fā)事件時(shí),B型血轉(zhuǎn)變成O型血的技術(shù)具有重大意義
通過一部機(jī)器,B型血就變成了O型血。中國的軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)家近來發(fā)明了這臺(tái)神奇的機(jī)器——血型改造儀。
“血型改造儀的發(fā)明使‘B到O血型改造’項(xiàng)目又向前推進(jìn)了一步,”軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院野戰(zhàn)輸血研究所研究員章?lián)P培說,“它實(shí)現(xiàn)了血型轉(zhuǎn)換的標(biāo)準(zhǔn)化和自動(dòng)化!
章?lián)P培是“B到O血型改造”研究項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人。他正琢磨著如何使血型改造儀小型化!皩砭拖裥W(xué)生用的雙肩背書包那么大!闭?lián)P培說。
把B型“剪”成O型
人體血液分為兩大部分,一部分是細(xì)胞成分,另一部分是非細(xì)胞成分。血液經(jīng)過離心分離后,浮在上面的淡黃色透亮液體是血清,也稱血漿,是非細(xì)胞成分;沉在下面的是血細(xì)胞,包括紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板。
據(jù)“B到O血型改造”項(xiàng)目主要完成人宮鋒介紹,人體血液主要分為O、A、B、AB四種血型。血型由紅細(xì)胞表面抗原決定,各類血型表面抗原如表所示。
“把B型血轉(zhuǎn)換成O型血,只需將B抗原最后一個(gè)半乳糖去掉。”章?lián)P培說,相對(duì)而言,A型、AB型結(jié)構(gòu)要復(fù)雜一些,因此血型轉(zhuǎn)換也更不易實(shí)現(xiàn)。
要想“變B為O”,關(guān)鍵是要找到一種酶,把最后那個(gè)半乳糖水解掉。章?lián)P培形象地把這個(gè)酶比喻成一把“剪刀”。
美國科學(xué)家最早找到了這樣一把“剪刀”。上世紀(jì)60年代到80年代的20多年中,美國紐約血液研究中心的專家試用了瓜耳豆、黑曲霉等各種材料,最后從一種名為桑托斯的咖啡豆中提取了一種酶——“α-半乳糖苷酶”。
然而,α-半乳糖苷酶量少得可憐,50磅桑托斯咖啡豆里得到的“剪刀”只夠做一次實(shí)驗(yàn)。于是,科學(xué)家又借助了基因工程原理。1995年,美國科學(xué)家克隆了“剪刀”的基因,并把它轉(zhuǎn)移到酵母上,就像做饅頭一樣,讓“剪刀”發(fā)酵,生出無數(shù)個(gè)“剪刀”,然后再從酵母上把“剪刀”提煉出來。
要獲得自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),章?lián)P培他們就必須另找到一把新的“剪刀”。于是,扁豆、豌豆、大豆輪番上陣,1998年,中國科學(xué)家從海南興隆咖啡豆中找到了另外一把“剪刀”。
“海南興隆咖啡豆和美國桑托斯咖啡豆基因結(jié)構(gòu)不完全相同,但實(shí)驗(yàn)證明效果是一樣的!睂m鋒對(duì)本刊說。
期待人體試驗(yàn)
“剪刀”找到后,接下來是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)。章?lián)P培說,動(dòng)物和人血型相匹配的是長臂猿和黑猩猩。2003年,他們?cè)诒本﹦?dòng)物園找到了不同血型的長臂猿進(jìn)行試驗(yàn),輸血后沒有出現(xiàn)異常反應(yīng)。動(dòng)物試驗(yàn)成功了,接著,體外人體模擬試驗(yàn)也成功了。
章?lián)P培說,一直以來血型改造都是在密閉的血袋里進(jìn)行。為使這一過程標(biāo)準(zhǔn)化、自動(dòng)化,他們制造了血型改造儀。
儀器由三個(gè)核心部件組成。中間的叫做酶解反應(yīng)箱,血型改造就在這里進(jìn)行,血液和工具酶都放在這里。工作人員設(shè)定溫度、時(shí)間,以及水平搖擺的次數(shù),保證酶和血液充分接觸。另外兩個(gè)部件用于洗滌紅細(xì)胞和多余的工具酶。宮鋒解釋說,咖啡豆的酶對(duì)于人體來說是異原蛋白,人體接觸多了不安全,因此要把血液中多余的工具酶洗掉。
于是,把B型血變成O型血這件在普通大眾看來如同是天方夜譚的事,目前已經(jīng)接近現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。宮鋒說,他們已于一個(gè)月前向國家有關(guān)部門申請(qǐng)進(jìn)行人體實(shí)驗(yàn)。章?lián)P培接受本刊采訪時(shí)透露,預(yù)計(jì)今年底明年初就可以上人體實(shí)驗(yàn),到那時(shí),B到O血型改造才算真正成功。
“烏托邦”式的O型輸血
人體輸血的歷史可以上溯到1667年。這一年,法國著名御醫(yī)丹尼斯首次進(jìn)行了動(dòng)物血液輸入人體的試驗(yàn)。他將400多毫升羊血注入了一個(gè)身體虛弱的年輕人的靜脈,青年竟奇跡般地活了下來。接著,他又在一些健康的志愿者身上進(jìn)行輸血試驗(yàn),也安然無恙。但他1668年的一次試驗(yàn)中,悲劇發(fā)生了。他給一名梅毒患者輸入動(dòng)物血,第一次輸血后病人病情有所好轉(zhuǎn);第二次輸血后病人出現(xiàn)發(fā)熱、腹痛、大汗、血尿等癥狀,這在今天看來是典型的特異排斥反應(yīng);第三次輸血后病人死亡。
1900年,奧地利生物學(xué)家蘭德斯泰納發(fā)現(xiàn)了ABO血型,揭開了血型的奧秘。從此,人們知道,安全輸血的前提是血型匹配,也就是A型血輸給A型血病人,B型血輸給B型血病人,因?yàn)锳型血中有抗B的成分,B型血中有抗A的成分。“如果血型錯(cuò)了,輕者發(fā)燒、打寒戰(zhàn),重者則危及生命!闭?lián)P培說。
“但O型血沒有A抗原和B抗原,可以輸給A型、B型和AB型的人。因此國外把輸O型血稱為‘烏托邦’式輸血方案,就是最理想的輸血方案。”章?lián)P培說,特別是在發(fā)生戰(zhàn)爭、恐怖襲擊、突發(fā)事件、自然災(zāi)害時(shí),當(dāng)需血量大,野外配血條件差,一線護(hù)士配血不熟練時(shí),O型血作為一種通用型血,可解燃眉之急。
章?lián)P培介紹,美國在朝鮮戰(zhàn)爭時(shí)就只使用O型血,發(fā)生“9·11”恐怖襲擊時(shí),在全美調(diào)集的也是O型血。他說,古代戰(zhàn)爭是“兵馬未動(dòng),糧草先行”,現(xiàn)代戰(zhàn)爭則是“兵馬未動(dòng),血液先行”。當(dāng)發(fā)生大規(guī)模血液行動(dòng)時(shí),就意味著將有大規(guī)模軍事動(dòng)作。
章?lián)P培說,世界各國有一個(gè)統(tǒng)計(jì),傷后4個(gè)小時(shí)內(nèi),因失血而不能及時(shí)輸血死亡的人數(shù),占戰(zhàn)場死亡總數(shù)的50%。在對(duì)越自衛(wèi)反擊戰(zhàn)中,中國方面就有55.95%的傷員因得不到及時(shí)輸血而死于失血性休克。
救急的血型改造
然而在中國,O型血的血源嚴(yán)重不足。據(jù)章?lián)P培介紹,目前中國O、A、B、AB血型的人口比例大約為32%、30%、28%、10%。而美國O型血人數(shù)達(dá)到45%。由于O型血需要量大,中國許多城市都出現(xiàn)過O型血短缺事件。今年5月,《重慶商報(bào)》報(bào)道,重慶市遭遇了最嚴(yán)重的一次O型血短缺危機(jī),O型血僅占庫存血量的8.9%,遠(yuǎn)低于35%的正常比例。去年2月,《北京日?qǐng)?bào)》也發(fā)布消息,北京血液中心的血液庫存又一次降到“警戒線”以下,其中O型血只剩下兩袋。其次還有《天津近期A、O型血庫存偏少 呼吁市民積極獻(xiàn)血》《深圳血庫O型血告急》等消息見諸報(bào)端。
“因此,B到O血型轉(zhuǎn)換技術(shù)的成功在我國具有重大意義!蔽渚傖t(yī)院血液科主任李昕權(quán)接受本刊采訪時(shí)評(píng)價(jià)道。
然而,O型血也并非萬能的?哲娍傖t(yī)院血液科主任紀(jì)樹荃指出,O型血雖然沒有抗原,但它的血漿中含有抗A、抗B抗體,能凝集A、B、AB型紅細(xì)胞,使之壽命縮短或立即破壞,也會(huì)造成輸血反應(yīng)。因此,目前醫(yī)院給病人輸血仍然要求血型相同,而且要做一對(duì)一配血實(shí)驗(yàn),不發(fā)生凝血就可以輸,反之則不行。
但紀(jì)樹荃說,目前醫(yī)生經(jīng)常根據(jù)需要給病人輸成分血,比如只輸血小板。如果去掉血漿,只輸O型紅細(xì)胞,從理論上講,是不會(huì)出現(xiàn)輸血反應(yīng)的。
(來源:中國新聞周刊 作者:李楊)