fbpx
Search
Close this search box.

輸血不求人 英國科學家在實驗室培植出血液

英國科學家首次試驗將人工培植的血液注入人體。該項技術可望幫助需要頻密輸血或對非自體血液有排斥反應的病人。另一邊廂,劍橋大學的科學家月前亦在實驗室培植出微細血管的結構,進而用模型實驗探討血管結構受損與腦退化和中風的關係。

人體血液裡的紅血球由骨髓製造,紅血球含有紅血蛋白,負責將氧氣由肺部運送到身體各部位。血庫告急;一些罕有血型的人難覓合適的捐血者;一些人自體造血的機制失調⋯⋯這些問題引發了科學家研究人造血液。

該項在實驗室培植血液的研究項目,由英國政府衛生部轄下的血液及移植單位與布里斯大學合力進行,劍橋大學為合作夥伴。研究人員邀請在衛生部登記的定期捐血者參與,從他們的血液樣本分隔出幹細胞,然後在實驗室裡用幹細胞培植紅血球細胞。

負責該項研究的布里斯大學細胞生物學系托耶(Ashley Toye)教授表示:「這項實驗非常富挑戰性,也十分刺激,是運用幹細胞在人體外造血的一大進程。這亦是世界上首次將異體幹細胞製造的血液輸入病人身上。臨床試驗顯示,人造血液表現良好。」

研究團隊計劃邀請10位志願者接受注射在實驗室培植的紅血球,觀察人造血液是否比人體自身的紅血球有較長壽命。迄今有兩位病人接受了人工培植血液,並沒有不良反應。69歲的史密夫是其中一人,先後兩次接受10毫升血,但為求實驗客觀,研究人員沒有告訴她輸入的是血庫的血還是捐血者幹細胞製造的血。史密夫捐過60次血,但在2014年患上乳癌後就不能再捐血。年輕時想當護士的她說,選擇參與醫學研究是助人的一種方式。

率先接受了實驗室培植血液的史密夫。
率先接受了實驗室培植血液的史密夫。

英國衛生部每天需要250人捐血,以維持血庫有充足供應。目前血液供應主要來自國民自願捐血。

有份參與該研究的劍橋大學臨床醫學專家賓洛特斯(Tumas Beinortas)指出,要在實驗室大規模培植人造血液,以完全取代捐血,在技術上尚未可行,估計要數十年時間的研究。

紅血球的平均生命周期為120天。接受輸血的人體內含有不同壽命長度的紅血球細胞。由於實驗室培植的人造血是鮮製的,紅血球壽命較長,接受人造血的病人因而可以減少輸血的密度,也可減低因為頻密輸血而攝取過量鐵質的風險。體內過多的鐵會累積在肝、關節、胰臟和心臟,嚴重的會令器宮受損,導致多種併發症。

負責全國輸血服務的醫學總監山雅醫生說,人造血液能為面對輸血困難的病人,如患有鐮狀細胞疾病、地中海貧血症和骨髓增生異常综合症的病人提供解決方案。

鐮狀細胞病是遺傳的紅血球變異問題,血細胞變硬和黏稠,病人多數早逝,而且常有肺炎和中風等嚴重併發症。這類病人需要每隔幾星期輸血一次,以紓緩貧血狀況和促進體內血液流動,不過這類病人的免疫系統會產生抗體,對非自身製造的血液有排斥反應,令治療十分困難。

除了血液可以在實驗室培植,人體的微細血管也可以。

腦部微細血管病變是大部分認知障礙和四成半腦退化個案的成因。每五名中風者之中,就有一人因為血管阻塞而腦部缺氧。而微細血管病變通常與高血壓和二型糖尿病有關,病發年齡多為40歲以上。

劍橋大學臨床神經科學學系的格拿達教授指,一直以來,醫學上對微細血管病變束手無策,因為血管破損的機制和病理仍有許多未知之數,而且以往的研究皆為動物測試。他與研究團隊月前在醫學期刊發表了這方面的研究突破。

血管由棚架式的網狀結構支撐,而COL4基因與這種矩陣的健康狀況息息相關。劍橋的研究團隊從罕有血管病變的病人皮膚細胞抽取COL4的突變基因,重新排序,製造出多能幹細胞,再用有關幹細胞生成腦血管細胞。

研究人員用病變模型模擬細胞網狀矩陣受損,令微細血管破裂,血液溢出血管,進入腦部,造成認知問題或中風。而研究人員證實,人體內若有過量基質金屬蛋白酶(MMPs)會破壞血管的支撐網絡,而用有抑制MMP作用的抗生素和抗癌藥物,可以有效地遏止血管破損和停止溢血。

社交網站分享:

延伸閱讀