红细胞的物理化学修饰

发布时间：2020-07-27 19:58

【摘要】：输血是临床治疗的重要手段。血型和血源问题是临床输血中经常会遇到两大 问题。血型问题包括：稀有血型、多次输血引起的配型困难等；血源问题指：血 液供不应求、缺少某种血型的血源等。这些问题在突发事件和重大国际交流活动 显得尤为重要。因此制备通用型血和开拓来源丰富、安全有效的替代血源，对临 床输血的救治意义重大。 造血干细胞在许多危重疾病的治疗中有重要作用。如何实现人造血干细胞的 体外扩增，是急需解决的问题。建立大动物造血嵌合体模型，可进一步认识人造 血干细胞的生物学特性，探讨其在大动物体内嵌合和扩增的可能性。 本项研究使用化学材料甲氧基聚乙二醇(mPEG)对人红细胞稀有血型抗原 进行化学修饰，探讨制备通用型血；对猪、马、牛、羊4种家畜血液学及红细胞 表面抗原进行分析比较，并对其红细胞表面抗原进行修饰改造，使家畜红细胞与 人红细胞具有相似的血清学特征，为拓宽血液来源探讨新的途径；用胎猪和新生 猪作为人造血干祖细胞(HSC／HPC)移植受体，期望通过移植mPEG修饰的人 HSC／HPC建立人／猪造血嵌合体模型，探讨HSC／HPC在动物体内定居和扩增的 可行性。 mPEG修饰的多肽、蛋白类生化药物具有较高的临床实用价值。本项研究比 较了mPEG-BTC(MW 5kD、20kD)，mPEG-SPA(MW 20kD)三种不同端基和 分子量的mPEG，对人红细胞。MNSs、Duffy、Kidd三种稀有血型系统抗原的修饰 效果，其中20kD的mPEG-BTC修饰效果最好。试验结果表明：经1． 0mmol／L的 中文摘要 mPEG一BTC修饰红细胞，稀有血型抗原的凝集反应镜检呈阴性;血影细胞凝集反 应结果表明，mPEG与红细胞结合稳定;采用PEG 8000和葡聚糖T500两相系统 可分离纯化被修饰的红细胞;mPEG修饰对红细胞形态、结构、功能等均没有明 显影响;修饰后的红细胞在小鼠体内可正常存活;mPEG在小鼠体内体内无蓄积， 可安全代谢，受试小鼠各组织器官没有病理改变。初步实现了实验室阶段制备无 MNsS、Kidd、Du伪三种血型系统抗原的红细胞。 本项研究使用本室制备的基因重组咖啡豆a一半乳糖昔酶(rCa一GalE)作为工 具酶，改造了猪和牛红细胞表面的主要异种抗原—a一Gal抗原(Galal一3Gal印- 4oleNAe一R和Galal一3oalpl一4olcNAepl一3Galpl一4Gle一R);用mpEG修饰遮蔽 non一aGal抗原。结果表明:牛红细胞比猪红细胞坚韧，其表面异种抗原(a一Gal 和non一aGal抗原)表达量低于猪红细胞;rCa一GalE酶解和mPEG双修饰后的猪、 牛红细胞与人血浆的间接抗人球蛋白试验(IAT)呈阴性，具有与人红细胞相似 的血清学特征;酶解和mPEG双修饰对猪、牛红细胞的形态、结构、功能和代谢 等指标均没有显著影响。体外研究初步说明改造后的猪和牛红细胞有可能成为人 红细胞代用品。 本项研究还表明，异种动物间建立造血嵌合体是可行的。利用免疫系统未完 全成熟的胎猪和新生猪，以不同注射方式移植人脐血单个核细胞(MNC)、cD34+ 细胞、以及经mPEG修饰的脐血MNC。结果表明:一定浓度的mPEG能遮蔽脐 血MNC表面上的CD3、CD4、CDS分子，降低免疫反应的发生;修饰后的脐血 干细胞仍具有集落形成能力，提示mPEG修饰并没有影响脐血HSC沮PC的扩增 能力。研究表明将人HSC/H PC经剖猪子宫，然后脐静脉注射到胎猪体内，有一 定的危险;静脉注射mPEG修饰的人脐血MNC给新生猪，嵌合时间有限;但静 脉移植人脐血MNC给新生猪，在移植60d时，仍能检测到一定比例人源CD45+ 细胞;说明建立人/猪造血嵌合体是可能的，为在动物体内扩增人HSC/HPC做了 有意义的探讨。
【学位授予单位】：中国人民解放军军事医学科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：R329
【图文】：

1.0rnlllol/LmPEG一BTC修饰的RBC，与对照RBC相比无钱串状形成(图1.2)，表明修饰后的红细胞聚集性降低。凝集结果表明，三种mPEG均能遮蔽稀有血型抗原，20kD的mPEG一BTC和mPEG一SPA的修饰效果相同，遮蔽不同抗原所用mPEG的浓度一致。考虑到保存条件、价格、订货等因素，以下修饰材料均用mPEG一BTC。2.流式细胞术检测mPEG一BTC修饰后红细胞血型抗原的变化当mPEG一BTe为1.0mmol几时，Jka、s、Fya抗原IAT实验呈阴性;但流式仍可检测到平均每个红细胞上40一60%的血型抗原;mPEG一BTC浓度升高到3.0mmol几时，为1~10%(图1.3)。研究表明只有当红细胞表面有一定量的抗原-抗体对时

当mPEG一BTe为1.0mmol几时，Jka、s、Fya抗原IAT实验呈阴性;但流式仍可检测到平均每个红细胞上40一60%的血型抗原;mPEG一BTC浓度升高到3.0mmol几时，为1~10%(图1.3)。研究表明只有当红细胞表面有一定量的抗原-抗体对时，凝集反应才能发生，1户a，试验是在显微镜下观察的结果，并不代表红细胞上不结合抗体;而流式细胞术是更为灵敏的方法，它可检测单个红细胞与IgG分子的结合情况。考虑到临床输血是依据IAT试验镜检结果为阴性，因此，我们选择大于l.ommol几的mPEG一BTC修饰红细胞。表1.1不同分子量和端基的mPEG修饰红细胞后与相关血型抗体的凝集反应mPEG分子量浓度抗一N抗一、抗一rya+抗一Jk·抗一Jkb(kD)(mmol几)04+2+2+2+2+1.02+W2+w2+wZ+wZ+wl++w卜+w卜+w卜+wBTCS2.03.04.000.51.02.03.02+l+2+l+2+l+2+l+0CUn

本文编号：2772306