《科技虚幻想》

第267章人工造血

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1◎人工造血

工业造血,模式化生产血,用常规输液的方式输送新鲜血液就能逆转衰老

……

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造血相关(无关紧要):人们寻求血液代用品的努力,已经有半个世纪了,但是一直没有多少进展。有一次,美的一位名叫利兰·克拉克的科学家用氟碳化合物溶液做实验。突然,一只老鼠落进了溶液里,这使他慌了手脚。他赶紧去捞,捞了大半天,以为捞上来也得淹个半死。不料那老鼠抖抖身上的溶液,一下子逃窜而去。克拉克大为奇怪,为什么老鼠在水里会淹死,而在这种氟碳化合物溶液里却不会淹死呢?后来才弄清楚,这种叫做二氟丁基四氢呋喃的溶液,溶氧能力特别高,大约为水的20倍,或者说氧的溶解度为其体积的40%~50%,也就是说,差不多有一半体积是溶进了氧气。这样老鼠在该溶液里不会因缺氧窒息而死,也就不奇怪了。为了证实这一点,克拉克又有意捉来一些大白鼠,故意把它们浸入溶液深处2小时,再捞上来,果然都没有淹死。后来又把它注入鼠体内代替血液用,也活了好几个星期,这样一来,氟碳化合物溶液,就被人类发现可以当作代用血液了。

但是美人的发现,还只是一个开始,并非真正的成功。因为这种氟碳化合物颗粒太大,注入体内后排不出体外,倘若在器官里沉积下来,便要慢性中毒。美的一些科学家曾经对大白鼠作过试验,部分可以活几个月,而大部却只能活几个星期。这说明效果还不理想,用了它对生命没有长期保证,健康也不会良好。后来美国人又找到了另一种氟碳化合物,叫全氟萘烷,颗粒比较小,可以从尿道和汗腺排出,但又有个大毛病,它会在微血管里凝集成簇,堵塞血管,产生血瘀,还是不行。在接近成功之际,美人功亏一篑,没有取得发明权。

在这个时候,日科学家接过美人的班,猛攻人造血的难关。他们发现在这种全氟萘烷的溶液里加进少量的全氟三丙胺再经人工乳化,即可以得到不会密集的氟碳化合物乳剂,好像牛奶一般的乳白色悬浮液。由于颗粒小到1/10微米以内,不但可以从尿道、汗腺中排出,连肺泡里也可以呼出,把这种人造血液注入动物(老鼠、家兔、狗和猴子)体内做了大量的实验,证明效果良好,部分代血,可于四周后基本排净,八周后几乎没有残存,而真血又新生出来顶替了人造血,动物活得很健康。

但动物实验成功,并不等于对人体也完全适用。这种人造血液,后来由日本绿十字制药公司试生产,其中又在全氟萘烷氟碳化合物的基础上,加进了许多人体所必需的物质,制成白色乳剂,定名为“氟溶胶乳剂DA”。谁来做人体实验呢?该制药公司经理内藤良一决定先在自己的身上进行试验。他请人先给他注入50毫升,结果没有异常反应,自我感觉良好;再增加注射量,100毫升、150毫升、200毫升,仍然安然无恙。于是另一些人也开始自愿受试,从200毫升一直加到1000毫升,都没有什么不舒服的地方。在四周后检查身体时,人造血成分已基本排出体外,由人体骨髓自制的新生鲜血顶替上了。于是日宣告,人造血液首先制成,这还是1979年2月份的事,到了1979年4月,日本有一位大失血病人用这种人造血输血获得了成功。这样就使日本人登上了人造血试制应用成功的首席宝座。

我国也早已开展了人造血液的研究工作,到成功时,仅比日本迟了一年,夺取了人造血亚军的地位。它是由上海有机研究所和第三军医大学合作研制,由上海中山医院临床应用成功的。

人造血液的最新进展

据英《泰晤士报》2008年8月20日报道,美先进细胞技术公司的科学家们宣布,他们已在实验室中利用干细胞制造出人造血。倘若这一研究成果能继续推广,人类将从此结束献血,血液可以被源源不断地创造出来,也令输血感染致命病毒的风险不复存在。

该批科学家在学术性期刊《血液》上发表研究报告,宣布他们成功利用胚胎干细胞培植出可带氧的红血球细胞。理论上,这种红血球细胞与正常人体内的红血球细胞没有分别,可输送氧气到身体各个部位。医学界会尽快对这种人造血进行临床试验。长远来说,这种血液可能取代靠热心人士捐出来的血液和血制品,供应给需要输血的人士使用。

世界各地的医院每年需要大量血液,但全世界每年捐献的血液远远无法满足这一需求。此次实验的负责人、美先进细胞技术公司的罗伯特·兰扎博士表示:“对于大量失血的病人来说,血源不足往往会造成一些无法挽回的悲剧。利用干细胞人造血,可以一定程度上避免悲剧发生,因为人造血可以无限量供应。”此次实验还吸引了一些科学家自愿加入。爱丁堡大学的血细胞研究专家亚历克斯·麦迪文说:“依靠捐血有很大的弊端,怎么样产生大量红细胞才是最大的难题。”

人造血克服了传统输血的难题

人的血液可以分为四种类型:A、B、O、AB。举例来说,A型血的人只能给血型是A型或AB型的人输血;如果A型血的人需要输血,只能接受A型血或O型血的人的捐献。只有O型血可以为任何血型的病人输血,这也就造成了O型血紧缺的局面。

同时,由于“我国的血液检测还停留在检查抗原抗体阶段,不可避免会有漏检情况,即使使用国外的检测病毒本身的方式——核酸检测技术也不可能杜绝漏检的情况。”中医学科学输血研究所输血传染病中心专家王憬惺说。因此,传统的输血不可避免会出现一些排异反应、血液漏检、病毒感染的情况,危及人体健康和公共卫生安全。

而此次美研制的新型“人造血液”却克服了传统输血的难题——它的血型都是O型阴性,广泛适用于任何血型的病人,避免血液污染,可以大规模制造。对于这种“人造血液”的优势所在,华大基因研究院的专家田埂进一步解释:“血液是最容易实现生物工程改造的载体之一,而且万能供体相对较少,并且由于紧急需求多发,因而应用前景广泛。因此,从输血角度而言,人造血可以大范围运用生物工程来满足需求。”这是人造血的优势之一。其次,他认为从公共卫生安全的角度而言,一般输血前的病毒检测存在一定漏检情况,造成很多由于输血造成的病毒感染,而这种“人造血液”在人工严格控制下,病毒污染风险小。第三,人造血可以避免人体排异反应。第四,人造血保持了血液的新鲜度,一般血液保存周期是28天左右,低温保存也只有40天,很多手术都因为没有对应血型的血液输血而被延迟。他认为“人造血液”的前景还是很广阔的。

此外,在克服人体排异反应问题上,田埂进一步解释:“干细胞在未成熟的发育阶段没有抗原性,后来‘成熟’了,有了抗原性,就导致了排异反应。而美的‘人造血液’虽然有可能是基因工程的产物,但也很可能是在细胞培养液里加入一些成分抑制了细胞的抗原性产生,而非真正的基因工程,使之可以改造成各种血型。”

人造血产业化还欠火候

既然,人造血有着种种优势,那能否早日产业化造福大众呢?

王憬惺说:“之前的血液替代品属于经过化学修饰的血浆和蛋白类,不具有细胞形态,因此,以往没有产品能够进入临床阶段,均是因为没有实现血红细胞的代用功能。”

上海生物制品研究所的一位研究员表示,虽然国外的一些大公司、研究所研制人造血已经有很大的突破,但近些年内产业化是绝对不可能的。一般的研究实验都停留在昆虫、动物实验的阶段,没有真正取得人体实验阶段的成功。他认为实验室可以实现这种“人造血液”,但是实际运用过程中却存在很大风险,运用干细胞的分化技术制造血液替代品存在系统型的技术问题。他打了个比喻:“干细胞分化为血细胞的过程中,存在分化为其他细胞甚至是癌细胞、肿瘤细胞的危险,好比干细胞在分化时排队,排队落后的干细胞会在‘岔路’走失。这样的潜在风险难以估量,‘人造血液’的安全性没有保证。”

其他一些专家也表示利用基因工程技术分化干细胞制造“人造血液”还时候未到。田埂说:“美的这次研究没有具体透露相关的技术,但是如果他们运用到了基因工程技术的话就不可避免有细胞分化、癌化的可能。”所以,他表示,很可能《每日邮报》中提到的“转基因技术”不是改变细胞的基因,而是运用了特殊的外界因子或者使用了特殊的培养液。

不但这种“人造血液”需要突破种种困难(比如技术和成本),在我国,即使是普通的血液替代品也没被运用到临床上。“首先,在中,血液配型难的问题并不突出,所以对人造血液的需求相对较小。”田埂说,“美的人种和民族成分复杂,供体较少,对这种不用配对的‘万能血液’存在很大需求。而在我国,人种相对单一,血型组成相对稳定,中的血液供体来源比较充足,目前这个问题并不突出。”

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