血庫儲存血紅細(xì)胞物理特性變化規(guī)律

郝希平，宋霄薇，曹 彬

1)河南科技大學(xué)物理與工程學(xué)院 洛陽 471003 2)河南科技大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)與工程學(xué)院 洛陽 471003 3)暨南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所 廣州 510632

血庫儲存血紅細(xì)胞物理特性變化規(guī)律

郝希平1)△，宋霄薇2)，曹 彬3)

1)河南科技大學(xué)物理與工程學(xué)院 洛陽 471003 2)河南科技大學(xué)醫(yī)學(xué)技術(shù)與工程學(xué)院 洛陽 471003 3)暨南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所 廣州 510632

△女，1964年9 月生，碩士，副教授，研究方向：醫(yī)用物理，E-mail：hxp516@126.com

紅細(xì)胞；儲存；幾何形態(tài)；彎曲彈性模量

紅細(xì)胞作為血液中數(shù)量最多的一種血細(xì)胞，是氧氣和二氧化碳的最主要載體，同時還參與物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、信息傳遞、細(xì)胞免疫等功能。紅細(xì)胞功能的正常發(fā)揮與其形態(tài)、細(xì)胞膜力學(xué)性能以及胞內(nèi)血紅蛋白的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)。研究[1-4]表明血庫血儲存的過程中，紅細(xì)胞的變形能力會大大下降，但以上研究中的測量方法均為有擾測量，所測值為群體信息，不能對紅細(xì)胞作連續(xù)跟蹤測定。紅細(xì)胞在其生存期內(nèi)，青、中、老齡紅細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和變形能力有所差異[5]。作者采用對細(xì)胞正常生理狀態(tài)無擾測量的快速顯微動、靜態(tài)圖像分析技術(shù)[5]對不同儲存時間的紅細(xì)胞進(jìn)行測定，探討血庫血紅細(xì)胞的數(shù)目、形態(tài)結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能隨儲存時間的變化規(guī)律，從而為臨床上血庫血的合理使用提供指導(dǎo)，以提高臨床用血的有效性。

1 材料與方法

1.1血庫血樣品的制備抽取6個健康人的靜脈血，立即加入CPDA血液儲存液(每100 mL全血中加入14 mL)，于4 ℃下密封儲存。以剛抽取的新鮮血(儲存0 d)以及用CPDA儲存5、10、15 d的血用于實(shí)驗(yàn)。

1.2不同胞齡紅細(xì)胞的分離和提取

④PBS-BSA溶液：pH 7.4 PBS緩沖液，加入5 mmol 葡萄糖，1 mmol 硫酸鎂，1 g/L BSA。

1.3各層紅細(xì)胞計(jì)數(shù)應(yīng)用細(xì)胞計(jì)數(shù)板。稀釋紅細(xì)胞，將蓋玻片蓋在細(xì)胞計(jì)數(shù)板上，吸取10 μL紅細(xì)胞懸浮液，置于蓋玻片的邊緣,使紅細(xì)胞懸浮液緩緩滲入，多余的紅細(xì)胞懸浮液用吸水紙吸棄,稍待片刻,使紅細(xì)胞懸浮液全部沉降到血球計(jì)數(shù)室內(nèi)，變通光鏡下進(jìn)行紅細(xì)胞計(jì)數(shù)。

1.4不同層別紅細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)、變形能力的測定

1.4.1 紅細(xì)胞形態(tài)的顯微靜態(tài)圖像分析 將拍攝

的紅細(xì)胞形態(tài)圖像導(dǎo)入顯微靜態(tài)圖像分析軟件，利用該軟件測量分析紅細(xì)胞的大小、接觸面積、周長、長軸長、短軸長和圓度(REF)等。每組測量30個紅細(xì)胞，取其平均值。

1.4.2 顯微動態(tài)圖像分析 將攝錄的反映紅細(xì)胞動態(tài)變化的錄像導(dǎo)入顯微動態(tài)圖像分析軟件，測量分析單個活態(tài)紅細(xì)胞的彎曲彈性模量(Kc)，每組測量分析15個紅細(xì)胞，取其平均值。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS 13.0進(jìn)行分析。采用重復(fù)測量數(shù)據(jù)的方差分析比較不同儲存時間和不同層紅細(xì)胞數(shù)計(jì)數(shù)的差異，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

圖1 血液分層

1.6結(jié)果

1.6.1 不同儲存時間各層紅細(xì)胞計(jì)數(shù)和形態(tài)結(jié)構(gòu)的比較 見表1、2。

表1 儲存0、5 d各層紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、接觸面積和周長的比較(n=6)

表2 儲存10、15 d各層紅細(xì)胞計(jì)數(shù)、接觸面積和周長的比較(n=6)

1.6.2 不同儲存時間各層紅細(xì)胞長軸長、短軸長、REF和Kc的比較 結(jié)果見表3、4。

表3 儲存0、5 d時各層紅細(xì)胞的長軸長、短軸長、REF和Kc(n=6) μm

表4 儲存10、15 d時各層紅細(xì)胞的長軸長、短軸長、REF和Kc(n=6) μm

2 討論

作者測量了血庫血紅細(xì)胞儲存0、5、10、15 d后不同胞齡紅細(xì)胞的數(shù)目、接觸面積、周長、長軸長、短軸長、REF和Kc值，結(jié)果顯示：儲存0、5 d時紅細(xì)胞分為4層，儲存10、15 d時紅細(xì)胞分為3層。儲存0和5 d相比較，紅細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)和變形能力沒有發(fā)生改變；儲存10和15 d相比較其形態(tài)結(jié)構(gòu)和變形性發(fā)生了改變，相同時間點(diǎn)，除了REF沒有改變外，其他參數(shù)都有改變。該研究結(jié)果說明紅細(xì)胞在儲存過程中，若超過15 d，形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能都發(fā)生了變化，紅細(xì)胞的體積就會變小，密度就會變大，正常功能作用逐漸變差。

血庫儲存血紅細(xì)胞，存儲期超過10 d，紅細(xì)胞原來的4層變?yōu)?層，這是由于隨著儲存時間的延長，其形態(tài)由正常雙凹形漸漸向球形轉(zhuǎn)變，表面積越來越小，體積逐漸減少，但其內(nèi)容物并未有所增減，故導(dǎo)致紅細(xì)胞密度在增大；超過10 d，Kc值顯著增加，說明其變形能力變差，這會導(dǎo)致紅細(xì)胞通過毛細(xì)血管的能力變差，減弱紅細(xì)胞的運(yùn)輸能力。故儲存時間越長的紅細(xì)胞越難以發(fā)揮正常的攜氧能力。

綜上所述，輸血時，若采用儲存時間不超過15 d的血庫血紅細(xì)胞，其使用效果會比較好。然而由于該研究屬首創(chuàng)初步探討，還需要進(jìn)一步深入研究。

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(2013-05-20收稿 責(zé)任編輯李沛寰)

10.13705/j.issn.1671-6825.2014.03.047