论文部分内容阅读
在对血液的研究尚未达到血型、基因等层次的年代,很多勇敢的医生尝试过用动物血液来挽救严重失血的伤员的生命,结果可想而知。但这也为人类对血液制品的研究开辟了一个崭新的思维角度——能否像生产各种人造器官一样来制造血液的替代品,让手术中需要输血的病人不再仅仅依赖无偿献血者的爱心?
很多吸血鬼题材的影视剧描述过这样的情节:当多数人类成为吸血鬼,吸血鬼赖以生存的血液会越来越少,那么吸血鬼当中的科学家通常会研究一些人造血液来作为替代品,比如美剧《真爱如血》中的“真血”。
最新的研究资料表明:我国科学家或许已经找到了某种途径,把我们熟悉的大米转化为生产疫苗或药物必需的人体血清白蛋白。
国际上大多数医疗机构收集来人们捐献的血液后,一般会将这些血液进行离心分离,得到三种主要物质:红细胞(也就是红血球)、帮助人体血液凝结的血小板、血浆。但是除此以外,血液中还有白蛋白、球蛋白、凝血因子以及各种蛋白酶等多种成分。
“血清白蛋白”是血浆的主要成分,它是一种蛋白质,承担着将荷尔蒙和矿物质元素运抵全身各处、从血液中清除有毒物质并帮助维持正常血压等重要功能。专家们解释说,将一份全血分解开来,不同成分用于不同患者,可以降低救治成本,也能避免血液的浪费。目前在美国可以从全血中分离出20多种血液成分,而在我国分离出的成分还不足7种,这还是一些技术水平比较成熟的医学实验室才能够达到的程度。
据估计,全球每年对人血清白蛋白的需求超过500吨,目前对这种物质的生产必须依赖对人体血浆的收集。在我国的多数基层医疗机构,由于技术条件的限制,如果要提取血清白蛋白,那么血液中的其他有用成分通常就会被抛弃。而新鲜血液在血库中通常只能保存21到35天,超过了这个保存期限,血液就会被处理掉,所以技术条件、地区差异、交通等因素也往往在客观上造成“用血荒”。
即使拥有充足的血源,血液在输入病人的身体之前,也要经过一系列病毒检查、血液配型实验等等——每个人都可能有这样的隐忧,如果供血者体内携带某种不易发现的病毒,那么这样的传播对于受血者几乎是百分百命中的。所以长期以来,科学界就有这样的想法,能不能人工合成这样的血液替代品,无需配型、不含病毒,而又具备血液的一般功能。
法国以居里夫妇命名的皮埃尔·居里大学的一个研究团队最先进行了尝试,他们从一个志愿者的骨髓中抽取造血干细胞,经过一番加工处理后,利用原子示踪技术对相关细胞进行“标记”,将细胞重新注射回捐献者体内,结果显示,26天后,50%左右的细胞仍然存活,与天然血液细胞存活率相似,而且这些经过处理的“人造血细胞”同样可以把氧气输送到人的全身。
相对来说,中国科学家的研究层次显然具备了更高的实用价值。来自武汉大学的杨代常教授主持开发了一个具备世界领先水平的科研项目。他们成功地从稻米中分离出了与人体血清白蛋白生理功能几乎完全一致的蛋白质。只是现在实验数据还无法确定稻谷的基因已完全被剔除干净,所以人造血液还无法应用于人类临床研究。但从大米中提取的血清白蛋白在大鼠实验中结果令人振奋——研究团队在患有肝硬化的大鼠身上测试了这种白蛋白,发现它的功效与人体血清白蛋白完全一致,“大米血清白蛋白”有效地缓解了大鼠肝硬化症状。
他们所利用的原料是一种转基因稻米,从1千克大米中可以提取大约2.75克血清白蛋白,这是非常可观的数据。而通过转基因水稻提取合成的血清白蛋白,不仅可以解决供应量不足的问题,同时也避免了传染疾病的风险。这是一项重要的技术进步,可以在较短的时间内产生大量血清白蛋白,同时避免了通常从献血者血液提取血清白蛋白的巨大风险——肝炎、艾滋病病毒等通过血液传播的可能!
当然这项技术也并不是没有反对的声音,由于大米是重要的粮食作物,而大规模种植转基因作物依然是各国主流科学家争论不休的课题,所以这项技术同样面临着人们对环境和粮食来源可能遭到“污染”的质疑,但毫无疑问的是:这项技术为人类的研究方向开辟了另一种可能,让科技人员从日常生活常见物品中寻找更多突破的方向。
而很多还停留在猜想阶段的构思听起来也颇具创意——一位英国研究人员试图研发“血液奶粉”,平时把粉末储存在真空袋内(这将大大延长保存期限),用时再溶解在某种无机盐溶液形成“血液”,带到现场立刻开始输血。
编辑/梁宇清
很多吸血鬼题材的影视剧描述过这样的情节:当多数人类成为吸血鬼,吸血鬼赖以生存的血液会越来越少,那么吸血鬼当中的科学家通常会研究一些人造血液来作为替代品,比如美剧《真爱如血》中的“真血”。
最新的研究资料表明:我国科学家或许已经找到了某种途径,把我们熟悉的大米转化为生产疫苗或药物必需的人体血清白蛋白。
国际上大多数医疗机构收集来人们捐献的血液后,一般会将这些血液进行离心分离,得到三种主要物质:红细胞(也就是红血球)、帮助人体血液凝结的血小板、血浆。但是除此以外,血液中还有白蛋白、球蛋白、凝血因子以及各种蛋白酶等多种成分。
“血清白蛋白”是血浆的主要成分,它是一种蛋白质,承担着将荷尔蒙和矿物质元素运抵全身各处、从血液中清除有毒物质并帮助维持正常血压等重要功能。专家们解释说,将一份全血分解开来,不同成分用于不同患者,可以降低救治成本,也能避免血液的浪费。目前在美国可以从全血中分离出20多种血液成分,而在我国分离出的成分还不足7种,这还是一些技术水平比较成熟的医学实验室才能够达到的程度。
据估计,全球每年对人血清白蛋白的需求超过500吨,目前对这种物质的生产必须依赖对人体血浆的收集。在我国的多数基层医疗机构,由于技术条件的限制,如果要提取血清白蛋白,那么血液中的其他有用成分通常就会被抛弃。而新鲜血液在血库中通常只能保存21到35天,超过了这个保存期限,血液就会被处理掉,所以技术条件、地区差异、交通等因素也往往在客观上造成“用血荒”。
即使拥有充足的血源,血液在输入病人的身体之前,也要经过一系列病毒检查、血液配型实验等等——每个人都可能有这样的隐忧,如果供血者体内携带某种不易发现的病毒,那么这样的传播对于受血者几乎是百分百命中的。所以长期以来,科学界就有这样的想法,能不能人工合成这样的血液替代品,无需配型、不含病毒,而又具备血液的一般功能。
法国以居里夫妇命名的皮埃尔·居里大学的一个研究团队最先进行了尝试,他们从一个志愿者的骨髓中抽取造血干细胞,经过一番加工处理后,利用原子示踪技术对相关细胞进行“标记”,将细胞重新注射回捐献者体内,结果显示,26天后,50%左右的细胞仍然存活,与天然血液细胞存活率相似,而且这些经过处理的“人造血细胞”同样可以把氧气输送到人的全身。
相对来说,中国科学家的研究层次显然具备了更高的实用价值。来自武汉大学的杨代常教授主持开发了一个具备世界领先水平的科研项目。他们成功地从稻米中分离出了与人体血清白蛋白生理功能几乎完全一致的蛋白质。只是现在实验数据还无法确定稻谷的基因已完全被剔除干净,所以人造血液还无法应用于人类临床研究。但从大米中提取的血清白蛋白在大鼠实验中结果令人振奋——研究团队在患有肝硬化的大鼠身上测试了这种白蛋白,发现它的功效与人体血清白蛋白完全一致,“大米血清白蛋白”有效地缓解了大鼠肝硬化症状。
他们所利用的原料是一种转基因稻米,从1千克大米中可以提取大约2.75克血清白蛋白,这是非常可观的数据。而通过转基因水稻提取合成的血清白蛋白,不仅可以解决供应量不足的问题,同时也避免了传染疾病的风险。这是一项重要的技术进步,可以在较短的时间内产生大量血清白蛋白,同时避免了通常从献血者血液提取血清白蛋白的巨大风险——肝炎、艾滋病病毒等通过血液传播的可能!
当然这项技术也并不是没有反对的声音,由于大米是重要的粮食作物,而大规模种植转基因作物依然是各国主流科学家争论不休的课题,所以这项技术同样面临着人们对环境和粮食来源可能遭到“污染”的质疑,但毫无疑问的是:这项技术为人类的研究方向开辟了另一种可能,让科技人员从日常生活常见物品中寻找更多突破的方向。
而很多还停留在猜想阶段的构思听起来也颇具创意——一位英国研究人员试图研发“血液奶粉”,平时把粉末储存在真空袋内(这将大大延长保存期限),用时再溶解在某种无机盐溶液形成“血液”,带到现场立刻开始输血。
编辑/梁宇清