导读:近期,全国多个地区血液告急,出现血荒。血荒往年也出现过,但今年与往年同期相比,更为严重。究其原因,郭美美事件对其产生了一定影响。6月份,郭美美在网上炫富,被媒体炒得沸沸扬扬,使得红十字会遭遇前所未有的信任危机。公众对红十字会的不信任进而表现为对红十字会血站的不信任,他们原本就存在的对“献血无偿、用血有偿”的质疑得到进一步强化,进而加剧血荒。
血液是人的生命之源。血荒直接导致临床病人的用血情况。没有血液,医生不能做手术,伤员不能得到及时抢救,病人的身体健康和生命安全都会受到影响。所幸的是,这种情况,在不久的将来,也许会成为历史。因为,科学家早就把目光放到了血液的替代品——人造血身上。那什么是人造血呢?人造血可以完全替代人体血液吗?人造血又会引发哪些伦理问题呢?
什么是人造血?
“人造血”是替代人的血液的各种人造物的总称。
在人体中,血液是一种复杂的物质,红细胞、白细胞、血小板和血浆是血液中最关键、最基本的成分,每一种成分对于维持人的生命都至关重要。其中白细胞主要负责对抗疾病;血小板让血液凝结成块;红细胞通过血红蛋白运送氧气;血浆主要是运载血细胞,运输维持人体生命活动所需的物质和体内产生的废物等。
血液具有很大的复杂性,所以目前研制出来的“人造血”都无法同时具备这四种物质,无法完全替代人血,科学家所进行的研究主要是研发出某种血液成分的替代品。
人造血优点
人造血有以下5个优点:1、世界各地的医院每年需要大量血液,但全世界每年捐献的血液远远无法满足这一需求。利用人造血,可以一定程度上避免悲剧发生,因为人造血可以无限量供应。2、不受血型限制,人血容易产生溶血反应,而人造血可用于各种血型的人,输血后不会发生严重的溶血反应,特别是在抢救情况下,时间就是生命,可以不查血型,不做交叉配血试验而马上使用,对大规模的现场急救,更是简便、快速;3、容易保存,人血要保存于2℃~10℃的温度中,最多保存35天,而人造血不仅容易保存,甚至可在常温中保存数年之久;4、不会发生交叉感染。通常输血如果检查不严,会将一些细菌、病毒带入受血者体内,发生交叉感染,而人造血液是工业生产制造的,不会有细菌或病毒的混入。5、一般捐赠的血输入病人体内后,要24小时之后才能恢复100%的运载氧气的能力;人工血则可以立即达到100%运送氧气的作用。
目前,有三拨科学家正在从不同的角度、采用不同的方法研制人造血。一拨人研究全氟化碳(perfluorocarbons,PFCs);另一拨人研究人造血红蛋白(haemoglobins);还有一拨人则研究干细胞。
全氟化碳携氧能力超强
全氟化碳或者PFCs是人造的奶白色液体或者乳液,它是一种类环状或直链状有机化合物,具有很高的气体和液体相容性,能够传送氧气和二氧化碳。PFCs配合输氧设备的使用,能让血液携带比普通情况下高出许多的氧气。因此,这类白色代用品又被称为“携氧治疗剂”。
现代第一个血液的替代物是全氟化合物Fluosol-DA-20。1989年,美国食品和药物管理局(FDA)批准一间叫绿十字(Green Cross)的日本药厂出售名为Fluosol-DA-20的人工血,当这种物质通过人体肺部时,会“挑选”出氧气,氧气在人体内循环,接着该物质被当作肺部排出的水蒸气排出人体。
尽管PFCs在某种程度上可以作为血的替代物,但是,它也存在缺陷,一个需要克服的障碍是,它们不能像基于血红蛋白的物质那样运送更多的氧气,因此需要更多的PFCs才行。后来,人们又发现,Fluosol-DA-20这种人工血有副作用,并在1994年停止出售。
而据美国《大众科学》杂志报道,美国弗吉尼亚大学的研究人员已经由全氟碳化合物(PFCs)合成出了一种具有超强携氧能力的白色人造血,其携带的氧气量是人类自身血液携氧量的50倍。据了解,这种人造血将是治疗颅脑外伤的最好方法。弗吉尼亚大学的研究人员表示,如果白色人造血能赢得军方认可,那不远的将来,医生们就可以用它来挽救更多士兵的生命。
干细胞研究颇受青睐
干细胞人造血是人血以外最接近天然物品的东西,而且,没有血型之分,亦可以说是老少咸宜。2009年2月,美国FDA批准一组法国学者进行第三回合的临床测试,以验证他们研制的半人工血是否可以替代人血。瑞典、法国和澳大利亚等其他国家的科学家也在利用胚胎干细胞研发人造血。他们的目的是在O型阴性血的红血球中种植出人造血,因为O型阴性血可以输给任何血型的患者,不会出现排斥。
英国《泰晤士报》曾报道说,美国先进细胞技术公司的科学家们宣布,他们已在实验室中利用干细胞制造出数十亿个功能健全的红血球。倘若这一研究成果能继续推广,人类将从此结束献血,血液可以被源源不断地创造出来。
另据国外媒体消息,2009年3月,英国科学家宣布将启动一项重点研究项目,在3年内利用试管受精剩下的晶胚干细胞制成人造血,并首次将其输入人类志愿者体内。这项研究的目的是刺激胚胎干细胞形成成熟的携氧红血球,用于急救输血。利用这种血液不用担心感染艾滋病、肝炎或者疯牛病等传染病。
但是,干细胞制造出的人工血的缺陷在于其留存时间有限。如果这种人造血研制成功,它将主要在医院中使用。科学家预测,由干细胞制造的人造血将于2013年开始人体实验。
血红蛋白方向发展迅速
第三种研究人造血的方法发展非常迅猛,研究人员主要尝试使用血红蛋白来制造人造血。血红蛋白存在于血液细胞内,它让血液呈现为红色,并且携带氧气进入身体内,同时排出二氧化碳。
血红蛋白可从过期的捐献血液、牛的血液甚至植物和真菌中萃取,然后对它进行改良,确保注入体内后仍能保持稳定。因为血红蛋白不包括能让血液形成不同类型的分子,因此,相同的血红蛋白代替品可以应用到不同病人身上。而且它可以被放在室温下永久保存,运输也很方便。
然而,使用血红蛋白的障碍在于,离开了红血球的保护环境,血红蛋白可能变得有毒,它会产生自由基,破坏心脏和其他器官。在早期的实验中,血红蛋白被直接注射入病人体内,导致很多患者死亡。科学家一直面临的挑战是将血红蛋白从红血球中提取出来,并且将其放入另外的保护环境中,在这种环境下,血红蛋白能够着手发挥其功能,而不会产生毒性。这项工作很难。
美国angart公司的Hemospan是输血时用作血液替代品的血红蛋白氧载体产品。它由过期的红血球中提取出来的血红蛋白研制而成,研究人员使用聚乙二醇涂层将该红血球包裹起来。当涂层同血红蛋白的表面接触时,在血红蛋白的周围会形成一层水,这层水让血红蛋白免于免疫系统的攻击,并且不会产生毒性。这项技术预计在10年内能够应用于人体。
人造血产业化还欠火候
既然人造血有着种种优势,那能否早日产业化造福大众呢?对此,上海生物制品研究所武研究员表示,虽然国外的一些大公司、研究所已经有很大的突破,但近些年内产业化是绝对不可能的。一般的研究实验都停留在昆虫、动物实验的阶段,没有真正取得人体实验阶段的成功。他认为实验室可以实现这种“人造血液”,但是实际运用过程中却存在很大风险,运用干细胞的分化技术制造血液替代品存在系统型的技术问题。他打了个比喻:“干细胞分化为血细胞的过程中,存在分化为其他细胞甚至是癌细胞、肿瘤细胞的危险,好比干细胞在分化时排队,排队落后的干细胞会在‘岔路’走失。这样的潜在风险难以估量,‘人造血液’的安全性没有保证。”
人造血在中国市场不大
对于我国而言,人造血目前市场并不大。在我国,即使是普通的血液替代品也没被运用到临床上。“首先,在中国,血液配型难的问题并不突出,所以对人造血液的需求相对较小。”专家说,“美国的人种和民族成分复杂,供体较少,对这种不用配对的‘万能血液’存在很大需求。而在我国,人种相对单一,血型组成相对稳定,中国的血液供体来源比较充足,目前这个问题并不突出。” 解放军307医院血液科一位大夫也表示,现在临床输血基本都用的是成分血,因为成分血可以充分利用,除非特别紧急的情况下医院才采用全血输血,目前在临床上还没有采用过血液替代品。
奶粉状:英国埃塞克斯大学的生物化学和人造血专家克里斯•库珀表示:“我们现在正在寻找的是血液‘奶粉’——如奶粉一样,这种人造血将被存储在一个小袋中,想用的时候只要与盐溶液再水合就行。护理人员可将其带到事故现场,立刻开始输血。”
糨糊状:英国谢菲尔德大学的科学家正着力研发一种人造血,他们将该人造血设计得可以像一块厚厚的糨糊一样存储,使用之前将其在水中溶解即可。该人造血由塑料分子制成,它也像血红蛋白一样,能够在身体内传输氧气。
解救人类:美剧《真爱如血(True Blood)》(如左图所示)展示了人造血的迷人前景:2019年人类因为得了血液病,大部分人都变成了吸血鬼,不少幸存的人类被捕捉饲养起来提供给吸血鬼血液。后来,日本人发明了一种叫做“真血”的人造血而解救了整个人类,这种人造血完全可以满足吸血鬼一族的日常生活所需,吸血鬼和人类终于可以相安无事地平静生活在一起了。
人造血也引起了伦理上的关注,比如,用胚胎干细胞研制人造血的试验中,有研究人员提出质疑称,这种人造血液是否来自一些从不存在的人。另外,公众是否愿意输入“假血”也是一个问题。
不过也有研究人员表示,人造血将给那些在意外事故中大量失血,并需要在现场进行输血的受害者带来最大利益,尽管这些失去知觉和重度昏迷的病人不可能对是否接受人造血作出答复,但是,医生认为,如果人造血能给病人带来最大利益,这种未经允许的产品从伦理上说是可以被接受的,但公众是否同意这一观点,还有待进一步观察。
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