李海軍
廣元市中心醫(yī)院 檢驗(yàn)科(廣元 628000)
輸血是臨床搶救患者生命時(shí)一種不可替代的治療手段,在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中占據(jù)重要地位。目前,成分輸血已成常態(tài),主要有懸浮紅細(xì)胞、血漿和血小板三大血液制品。其中,懸浮紅細(xì)胞的應(yīng)用非常廣泛,其用量居首位[1]。眾所周知,紅細(xì)胞輸注的主要作用是改善患者因貧血導(dǎo)致的氧供不足。雖然懸浮紅細(xì)胞在保存過(guò)程中,其攜氧量沒(méi)有發(fā)生改變,但在紅細(xì)胞輸入人體后,能否順利隨著血液循環(huán)流動(dòng)到目標(biāo)組織或器官,取決于紅細(xì)胞的變形性。若紅細(xì)胞變形能力差,無(wú)法通過(guò)微小血管,不能順利攜帶氧氣到達(dá)目標(biāo)器官或組織,反而可能引起栓塞,造成不良影響。已有較多研究[2-4]發(fā)現(xiàn),紅細(xì)胞在保存期間變形能力逐漸下降,其原因在于紅細(xì)胞的一氧化氮(NO)丟失。硝普鈉是一種常見(jiàn)的NO供體,能夠釋放NO分子[5]。因此,本研究探討補(bǔ)充硝普鈉對(duì)懸浮紅細(xì)胞在保存期間紅細(xì)胞變形性的影響。
來(lái)源于中心血站的50袋懸浮紅細(xì)胞,200mL/袋,于保存期的第1、3、5、7、14、21、28、35天各取20mL,分裝成4管,5mL/管。根據(jù)數(shù)字隨機(jī)表法,按照編號(hào)將標(biāo)本隨機(jī)分為4組,A組作為對(duì)照組,不做任何處理,另外3管分別與硝普鈉混合培養(yǎng)成濃度為1μmol/L(B組)、5μmol/L(C組)和10μmol/L(D組)。
SNP試劑(碧云天生物技術(shù)研究所,海門)、PBS溶液(0.072 5M,pH 7.4,國(guó)產(chǎn)分析純)、SA6000自動(dòng)血液流變測(cè)試儀(賽科希德科技發(fā)展有限公司,北京)。
紅細(xì)胞變形性的檢測(cè)采用賽科希德SA6000自動(dòng)血液流變測(cè)試儀,該儀器采用錐-板式旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)原理,利用黏度測(cè)量法計(jì)算血液流變學(xué)相關(guān)指標(biāo),其測(cè)定的紅細(xì)胞變形指數(shù)越大,表示紅細(xì)胞變形性越差。
采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行處理,定量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)描述。同一時(shí)間點(diǎn)的不同組間比較采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)的方差分析,并進(jìn)一步采用SNK法進(jìn)行兩兩比較;同一組不同時(shí)間點(diǎn)的比較采用重復(fù)測(cè)量方差分析。檢驗(yàn)水準(zhǔn)α設(shè)定為0.05。
每組標(biāo)本的紅細(xì)胞變形指數(shù)、聚集指數(shù)和剛性指數(shù)均有隨著時(shí)間延長(zhǎng)而緩慢增高的趨勢(shì)(圖1~4)。
各時(shí)間點(diǎn),與A組的紅細(xì)胞變形指數(shù)相比,B組和D組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),而C組有明顯變化(P<0.05);與A組的聚集指數(shù)和剛性指數(shù)比較,B、C、D 3組之間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(表1~3)。
隨著時(shí)間延長(zhǎng),4組標(biāo)本的紅細(xì)胞變形指數(shù)、聚集指數(shù)和剛性指數(shù)均發(fā)生改變。其中,A、B、C、D 4組紅細(xì)胞變形指數(shù)分別在D14、D21、D28、D21發(fā)生明顯變化,其后保持明顯增高趨勢(shì)(P<0.05)。A、B、C、D 4組紅細(xì)胞的聚集指數(shù)均在D21后保持明顯增高趨勢(shì)(P<0.05),4組變化趨勢(shì)一致。A、B、C、D 4組紅細(xì)胞的剛性指數(shù)均在D28后保持明顯增高趨勢(shì)(P<0.05),4組變化趨勢(shì)一致(表1~3)。
圖1 A組相關(guān)指標(biāo)的變化趨勢(shì)
圖2 B組相關(guān)指標(biāo)的變化趨勢(shì)
圖3 C組相關(guān)指標(biāo)的變化趨勢(shì)
圖4 D組相關(guān)指標(biāo)的變化趨勢(shì)
表1 不同保存時(shí)間點(diǎn)的懸浮紅細(xì)胞的變形指數(shù)(±s,n=50)
表1 不同保存時(shí)間點(diǎn)的懸浮紅細(xì)胞的變形指數(shù)(±s,n=50)
注:與A組比較,#P<0.05;同一組不同時(shí)間點(diǎn)比較,*P<0.05
D1 D3 D5 D7 D14 D21 D28 D35 A組 0.61±0.02 0.62±0.02 0.62±0.03 0.63±0.02 0.68±0.08* 0.71±0.07* 0.72±0.06* 0.75±0.05組別*B組 0.61±0.03 0.61±0.05 0.62±0.03 0.64±0.02 0.65±0.05 0.70±0.04* 0.71±0.05* 0.76±0.05*C組 0.55±0.06# 0.56±0.04# 0.57±0.05# 0.59±0.03# 0.61±0.04# 0.63±0.07# 0.66±0.06#* 0.68±0.08#*D組 0.61±0.06 0.62±0.05 0.63±0.04 0.65±0.04 0.66±0.05 0.70±0.04* 0.71±0.06* 0.76±0.05*
表2 不同保存時(shí)間點(diǎn)的懸浮紅細(xì)胞的聚集指數(shù)(±s,n=50)
表2 不同保存時(shí)間點(diǎn)的懸浮紅細(xì)胞的聚集指數(shù)(±s,n=50)
注:同一組不同時(shí)間點(diǎn)比較,*P<0.05
D1 D3 D5 D7 D14 D21 D28 D35 A組 5.21±0.15 5.22±0.15 5.21±0.14 5.22±0.15 5.39±0.35 6.43±0.48* 6.89±0.38* 7.75±0.37組別*B組 5.23±0.14 5.22±0.28 5.23±0.36 5.25±0.14 5.37±0.23 6.44±0.57* 6.95±0.43* 7.85±0.34*C組 5.18±0.18 5.16±0.18 5.17±0.28 5.21±0.21 5.26±0.27 6.39±0.47* 6.97±0.63* 7.94±0.48*D組 5.23±0.17 5.19±0.24 5.19±0.29 5.24±0.31 5.35±0.42 6.46±0.45* 6.98±0.49* 7.84±0.36*
表3 不同保存時(shí)間點(diǎn)的懸浮紅細(xì)胞的剛性指數(shù)(±s,n=50)
表3 不同保存時(shí)間點(diǎn)的懸浮紅細(xì)胞的剛性指數(shù)(±s,n=50)
注:同一組不同時(shí)間點(diǎn)比較,*P<0.05
D1 D3 D5 D7 D14 D21 D28 D35 A組 4.08±0.14 4.09±0.25 4.22±0.23 4.38±0.35 4.55±0.71 4.97±0.31 5.41±0.45* 6.34±0.27組別*B組 4.10±0.25 4.14±0.29 4.19±0.23 4.42±0.36 4.59±0.23 4.92±0.45 5.43±0.32* 6.27±0.55*C組 4.14±0.41 4.18±0.50 4.20±0.31 4.43±0.26 4.66±0.43 4.89±0.42 5.49±0.41* 6.26±0.43*D組 4.13±0.29 4.17±0.44 4.24±0.31 4.47±0.33 4.65±0.28 4.98±0.54 5.46±0.42* 6.16±0.38*
NO在心血管活動(dòng)中起重要作用,主要?dú)w因于它對(duì)血管平滑肌的作用。人類紅細(xì)胞能夠表達(dá)誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(NOS2或iNOS)和內(nèi)皮型一氧化氮合酶(NOS3或eNOS),因此有能力合成 NO[6]。不管是細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞外的NO,均能調(diào)節(jié)紅細(xì)胞的生理功能[7-8]。紅細(xì)胞變形性是紅細(xì)胞的重要生理功能之一,研究[9-10]發(fā)現(xiàn),NO 能夠調(diào)節(jié)紅 細(xì)胞的 變形能力。Mesquita等[11]的研究證實(shí),乙酰膽堿和NO供體spermine-NONOate都能改善紅細(xì)胞變形性,而且他們認(rèn)為乙酰膽堿的作用可能是歸因于其能誘導(dǎo)紅細(xì)胞膜上乙酰膽堿M1型受體介導(dǎo)的NO合成,同時(shí)還發(fā)現(xiàn)NO供體對(duì)紅細(xì)胞變形性的調(diào)節(jié)作用存在濃度依賴性。硝普鈉是一種無(wú)機(jī)亞硝酸鹽,臨床常用作降壓藥,其作用機(jī)制是通過(guò)釋放NO,增加血管平滑肌細(xì)胞內(nèi)的cGMP水平,從而達(dá)到擴(kuò)張血管,降低血壓的作用[5]。本研究通過(guò)補(bǔ)充硝普鈉發(fā)現(xiàn),當(dāng)其濃度為5μmol/L時(shí),能夠明顯降低懸浮紅細(xì)胞的變形指數(shù),說(shuō)明其能夠改善懸浮紅細(xì)胞的變形能力(P<0.05),但對(duì)紅細(xì)胞的聚集指數(shù)和剛性指數(shù)無(wú)明顯影響(P>0.05)。當(dāng)硝普鈉濃度為1μmol/L或10μmol/L時(shí),其對(duì)紅細(xì)胞變形性無(wú)影響,說(shuō)明硝普鈉對(duì)紅細(xì)胞變形性的作用存在濃度依賴性,只有在合適的濃度才能發(fā)揮作用。
紅細(xì)胞的變形能力對(duì)于維護(hù)血液循環(huán)有著重要意義,它能使紅細(xì)胞通過(guò)微循環(huán)的小血管,降低大血管的高切應(yīng)力血液黏滯。Grau等[12]通過(guò)小鼠實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),紅細(xì)胞變形性的降低對(duì)微循環(huán)灌注造成了損傷。因此,重視懸浮紅細(xì)胞在保存期間變形性的改變,對(duì)于紅細(xì)胞的輸血療效具有重要意義。影響紅細(xì)胞變形性的因素主要為細(xì)胞比容、細(xì)胞形狀、細(xì)胞質(zhì)的黏滯性和細(xì)胞膜的機(jī)械特性。其中,細(xì)胞膜的機(jī)械特性才是細(xì)胞膜黏彈性的主要決定因素。正常紅細(xì)胞的變形性依賴細(xì)胞代謝:1)離子泵的轉(zhuǎn)運(yùn),例如 Na+-K+-ATP 和 Ca2+-ATP;2)Na+-K+-ATP是紅細(xì)胞比容的調(diào)節(jié)器,細(xì)胞質(zhì)的黏滯性維持細(xì)胞內(nèi)外滲透壓的平衡;3)Ca2+-ATP可以使細(xì)胞內(nèi)Ca2+維持低濃度水平,其本質(zhì)是保護(hù)正常的紅細(xì)胞變形性[13-14]。盡管本研究和其他文獻(xiàn)[9-11]都 證 明,NO具有調(diào)節(jié)紅細(xì)胞力學(xué)性狀的作用,但NO對(duì)紅細(xì)胞變形性的影響機(jī)制還未完全清楚。
綜上所述,本研究結(jié)果表明,NO能夠顯著影響紅細(xì)胞變形性,且NO對(duì)紅細(xì)胞變形性的維持具有調(diào)控作用。在體內(nèi),紅細(xì)胞具有兩種來(lái)源的NO:一種是上皮細(xì)胞合成并彌散到血流的;一種是紅細(xì)胞本身合成的。因此,除了NO的血流阻抗作用之外,NO對(duì)紅細(xì)胞變形性的影響也對(duì)血流量的控制有直接作用。但是,NO影響紅細(xì)胞變形性的目標(biāo)結(jié)構(gòu)或功能尚未明確,有待進(jìn)一步研究。
[1]胡麗華.臨床輸血學(xué)檢驗(yàn)[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2012:158-159.
[2]張洪為,李代渝,趙華,等.一氧化氮對(duì)庫(kù)血紅細(xì)胞變形性的影響特征之探討[J].重慶醫(yī)學(xué),2009,38(21):2695-2697.
[3]Yang XM,Liu J,Ji J,et al.Effects of dexmedetomidine on the defoemability of erythrocytes in vitro and in anesthesia[J].Exp Ther Med,2014,7(6):1631-1634.
[4]Carvalho FA,Maria AV,Braz N,et al.The relation between the erythrocyte nitric oxide and hemorheological parameters[J].Clin Hemorheol Microcirc,2006,35(1):341-347.
[5]李松,陳暢,史艷秋,等.一氧化氮供體最新研究進(jìn)展及應(yīng)用前景[J].中國(guó)生化藥物雜志,2007,27(6):374-378.
[6]張洪為,李代渝,古天明.一氧化氮的生理學(xué)及對(duì)輸血的影響[J].中國(guó)輸血雜志,2008,21(5):384-386.
[7]Kleinbongard P,Keymel S,Kelm M.New functional aspects of the L-arginine-nitric oxide metabolism within the circulating blood[J].Thrombosis and Haemostasis,2007,98(5):970-974.
[8]Simmonds MJ,Detterich JA,Connes P.Nitric oxide,vasodilation and the red blood cell[J].Biorheology,2013,51(2-3):121-134.
[9]Silva-Herdade AS,F(xiàn)reitas T,Almeida JP,et al.Erythrocyte deformability and nitric oxide mobilization under pannexin-1 and PKC dependence[J].Clin Hemorheol Microcirc,2015,59(2):155-162.
[10]Canino B,Hopps E,Calandrino V,et al.Nitric oxide metabolites and erythrocyte Deformability in a group of subjects with obstructive sleep apnea syndrome[J].Clin Hemorheol Microcirc,2015,59(1):45-52.
[11]Mesquita R,Pires I,Saldanha C,et al.Effects of acetylcholine and spermineNONOate on erythrocyte hemorheologic and oxygen carrying properties[J].Clinical Hemorheology,2001,25(3-4):153-163.
[12]Grau M,Pauly S,Ali J,et al.RBC-NOS-dependent S-nitrosylation of cytoskeletal proteins improves RBC deformability[J].PLoS One,2013,8(2):56759.
[13]Suhr F,Brenig J,Muller R,et al.Moderate exercise promotes human RBC-NOS activity,NO production and deformability through Akt kinase pathway [J].Plos One,2012,7(9):45982.
[14]Adderley SP,Thuet KM,Sridharan M,et al.Identification of cytosolic phosphodiesterases in the erythrocyte:A possible role for PDE5[J].Med Sci Monit,2011,17(5):241-247.