保存时间对库存悬浮红细胞血液指标变化的影响

2016-03-15李正刚,范恩勇,孙海英等

实用临床医药杂志 2016年1期

李正刚1, 范恩勇1, 孙海英1, 梁文飙2

(1. 江苏省扬州市中心血站扬州市输血研究所, 江苏扬州, 225007; 2. 江苏省血液中心, 江苏南京, 210042)

关键词:悬浮红细胞; 保存时间; 红细胞膜蛋白; 2, 3-二磷酸甘油酸; 游离血红蛋白

随着血液成分分离机的不断发展，成分制备技术也不断更新，血液成分制备也越来越趋向于自动化、标准化和规范化。同时，随着成分输血的不断推广，成分输血也因其疗效好、纯度高、输血不良反应少、可充分利用血液资源、减少血液不必要的浪费及科学合理用血等优点，越来越被临床医生所认可。悬浮红细胞作为目前国内外临床应用最广泛的一种红细胞制剂，是将全血中绝大部分血浆在全封闭的条件下分离出后并向剩余的部分加入红细胞添加液制成的红细胞成分血，适用于大多数需要补充红细胞，增加循环血量，提高血液携氧能力的患者。中国现行的《全血及成分血质量要求》[1]对悬浮红细胞产品的质量抽检主要为容量、血红蛋白、储存期末溶血率及无菌试验等项目，对于一些储存过程中反映红细胞活性及红细胞状态功能的指标等无相应的标准或要求，如2，3-二磷酸甘油酸(2，3-DPG)、三磷酸腺苷(ATP)、红细胞膜蛋白(EMP)、游离血红蛋白(FHb)等反映红细胞储存过程中红细胞的携氧功能、能量代谢状况、红细胞膜的损伤及溶血等可能影响临床输注效果的一些指标。为了解保存时间对库存悬浮红细胞血液质量的影响，本研究对71袋库存悬浮红细胞的一些血液指标进行了观察，报告如下。

1资料与方法

1.1样本来源

所有血液样本均自2013年9月1日—10月8日扬州市中心血站成品库库存悬浮红细胞制品中提取，血袋保养液成分为CPDA-1，采用无菌接驳机进行取样，共计71袋，所有产品均经初、复检检测结果合格。

1.2试剂与方法

按照悬浮红细胞库存时间分成0、7、14、21、28、35 d，每7 d进行检测1次，检测项目主要包括血细胞计数(RBC、Hb、WBC、Hct、MCV)、电解质(pH、K+、Na+、Cl-)、游离血红蛋白(FHb)、血糖、人三磷酸腺苷(ATP)、人红细胞膜蛋白(EMP)、2，3-二磷酸甘油酸(2，3-DPG)等指标。血细胞计数采用血细胞分析仪进行检测，pH、K+、Na+、Cl-采用电解质分析仪进行测定，血糖测定由全自动生化分析仪进行，FHb采用分光光度计进行测定，ATP、EMP、2、3-DPG采用ELISA法进行检测，试剂操作均严格按照试剂说明书进行，并在有效期内使用。

1.3仪器与设备

MEK-7222K全自动血细胞分析仪(日本光电)，奥迪康AC9802型全自动电解质分析仪(国产), Sysmex-800全自动生化分析仪(日本Sysmex公司)，L5S型紫外可见分光光度计(国产)，SpectraIII型酶标仪(奥地利TECAN公司)等。

1.4统计学处理

应用SPSS 18.0软件进行统计学分析，所获数据均采用均数±标准差表示，对检测项目各指标用一般线性模型(GeneralLinear Model)的Repeated Measures过程实现重复测量资料的方差分析，并用Multivariate过程实现组间数据的两两比较，以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

71袋悬浮红细胞制品在不同库存时间(0、7、14、21、28、35 d)的血细胞计数、电解质、FHb、血糖、ATP、EMP、2，3-DPG含量变化见表1。与0 d比较，RBC、Hb、WBC、Hct、MCV指标7～35 d未见明显异常，差异无统计学意义(P>0.05); pH、Na+、Cl-、血糖、2，3-DPG指标有随着库存时间延长而下降的趋势，差异均有统计学意义(P<0.05); K+、FHb、EMP则有随库存时间延长而上升的趋势，差异均有统计学意义(P<0.05); ATP浓度先是随库存时间延长而上升，约14 d时ATP浓度达逢值，而后开始逐渐下降，到35 d时恢复至0 d时水平。

表1　悬浮红细胞不同库存时间血细胞计数、电解质、FHb、血糖、ATP、EMP、2，3-DPG含量变化

3讨论

血液在离体后，虽然填加了抗凝保养液等成分，但血液经过采集、离心、分离、成分制备及贮存运输等诸多环节，或多或少会对红细胞形成机械性损伤；同时，外环境也发生了相应的变化，红细胞保存在4 ℃条件下的代谢水平降低，但并未停止。在保存过程中，红细胞会发生一系列结构和功能的改变，对其携氧能力有一定影响。有研究[2]显示，保存末期的悬浮红细胞仅保有“新鲜血”约1/2的有效携氧量。2，3-DPG含量主要评价释放氧的能力，红细胞中的2，3-DPG与Hb结合，使Hb的空间构象稳定，降低Hb对O2的亲合力，促使O2和Hb解离。当血液通过组织时，红细胞中2，3-DPG的存在就能显著增加O2的释放。FHb、EMP是反映红细胞膜损伤和溶血的重要指标。血浆或保存液中葡萄糖、Na+、K+、ATP等变化可以反映红细胞的能量代谢情况[3-4]。

本研究结果显示，与0 d时各指标比较，RBC、Hb、WBC、Hct、MCV指标7～35 d未见明显异常，差异均无统计学意义(P>0.05)，可能与目前采用的悬浮红细胞保存温度和保存方法侧重于红细胞的功能有关。有报道[3]认为，在贮存过程中，由于红细胞的成熟-衰老过程，其细胞体积应逐渐变小，密度变大，MCV会有所变化，与本文结果不一致，主要原因可能与所使用保养液配方不同有关。库存血液中pH、Na+、Cl-、葡萄糖、2，3-DPG指标有随着贮存时间延长而下降的趋势，差异均有统计学意义(P<0.05)。葡萄糖作为血液保存液中的一种重要成分，对红细胞提供营养保护作用。由于红细胞在代谢过程中ATP不断减少，为了保证红细胞贮存过程中所需的能量供应，通过无氧酵解利用葡萄糖获取能量产生ATP以维持其生理功能，所以血液中葡萄糖浓度下降；同时，由于无氧酵解作用，产生乳酸，导致血液中酸性增加，故pH值也随着下降。有研究[4]显示，红细胞胞外酸碱度与细胞形态结构、膜的变形能力和流动特性以及血红蛋白的携氧能力相互密切关联，红细胞流变学特性的改变将会影响其在体内携氧功能的发挥。红细胞在胞外pH值低于6.3时，红细胞膜曲率为负数，可对胞膜的力学特性及细胞形态产生影响。在pH值6.8以上的保养液中，红细胞有较好的偏振度和微黏度及较好的流动性。当红细胞外pH<6.8后，红细胞膜形态将发生改变，并伴随有细胞的聚集[5-7]。本研究中，库存悬浮红细胞pH值由0 d的7.13下降至28 d的6.75及35 d的6.56, 说明对于保存期末的血液pH值仍高于6.3, 但低于6.8, 对红细胞携氧功能还是有一定影响。2，3-DPG调节Hb氧的释放是通过改变Hb氧亲和力来实现的，红细胞2，3-DPG含量不断下降，说明释放氧的能力明显降低。

实验结果表明，血液中K+、FHb、EMP有随贮存时间延长而上升的趋势，差异均有统计学意义(P<0.05), 这主要是悬浮红细胞在贮存过程中，由于红细胞膜和膜蛋白的损伤及葡萄糖的持续消耗引起的ATP供能减少，都会影响Na+、K+及ATP酶功能的正常发挥，导致细胞内K+的逸出，从而使K+浓度不断升高。随着保存时间的延长，红细胞膜脆性逐渐降低，红细胞膜受到不同程度的损伤，红细胞膜蛋白(EMP)、FHb释放到红细胞外悬浮液中，故浓度有所上升。ATP浓度先是随库存时间延长而上升，14 d左右ATP浓度达逢值，然后开始逐渐下降，到35 d时恢复至0 d时水平。成熟红细胞主要通过无氧酵解利用葡萄糖获取能量，红细胞从保养液中摄取葡萄糖，经无氧酵解生成ATP。红细胞产生的ATP主要为膜上的“钠泵”供能，以维持离子平衡。血液贮存过程中，红细胞不断从保存液中摄取葡萄糖并通过无氧酵解产生ATP以维持其生理功能，保存初期由于保存液中葡萄糖含量较高，故ATP浓度上升，随着保存液中葡萄糖的持续消耗引起的ATP供能减少。

参考文献

[1]全血及成分血质量要求(GB18469-2012)[S]. 北京: 中国标准出版社，2012: 5.

[2]李遥金, 王翔, 兰珂. 血液保存对红细胞携氧功能及能量代谢的影响[J]. 中国输血杂志, 2009(6): 439.

[3]容伯芬, 刘棋枫. CPDA、ACD-B对红细胞保护作用的比较[J]. 国际医药卫生导报, 2005, 11(4): 89.

[4]高美霞, 吴敏慧, 纪云鹏, 等. 全血pH环境对红细胞膜流动性和膜蛋白的影响[J]. 中国医药指南, 2011(13): 5.

[5]Liang WB, Guo MH, Fan EY, et al. Erythrocyte concentrates recovered from under-collected whole blood: experimental and clinical results[J]. PLoS One, 2015, 10(2): e0117928.

[6]吴敏慧, 范恩勇, 张静静, 等. 不足量血MAP悬浮红细胞的研制[J]. 中国综合临床, 2013, 29(10): 32.

[7]吕秋霜, 任芙蓉, 刘长利. 4种红细胞制剂在保存过程中的质量观察[J]. 中国输血杂志, 2007(6): 506.