鐘周琳 周 燕 盧 芳 李麗蘭 李恒聰 蔣麗紅 陳潔潤(rùn) 吳國(guó)光
(廣西南寧輸血醫(yī)學(xué)研究所,南寧市 530007,電子郵箱:zhzhl2000@126.com)
血小板制品在創(chuàng)傷、血液系統(tǒng)疾病、腫瘤等患者中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,而通常血小板于(22±2)℃(常溫)振蕩條件下僅能保存5 d,因此臨床常面臨血小板制品短缺的問(wèn)題。此外,與其他血液制品相比,常溫保存的血小板制品的細(xì)菌污染風(fēng)險(xiǎn)更高,而病原體滅活技術(shù)可降低此風(fēng)險(xiǎn)[1-3]。血小板保存損傷成為解決血小板保存問(wèn)題的瓶頸,隨著保存時(shí)間的延長(zhǎng),血小板發(fā)生一系列代謝活動(dòng),影響血小板質(zhì)量及功能[4]。-80℃冰凍保存可減少血小板的代謝活動(dòng),延長(zhǎng)血小板保存時(shí)間,但是凍融過(guò)程可能會(huì)改變血小板構(gòu)象。目前用于檢測(cè)血小板制品質(zhì)量的常規(guī)指標(biāo)僅有血小板計(jì)數(shù)、pH值等。血栓彈力圖(thromboelastogram,TEG)通過(guò)檢測(cè)血栓粘彈力,分析血小板、纖維蛋白、凝血因子等在凝血、纖溶等過(guò)程的相互作用,檢測(cè)原理更接近血小板在人體內(nèi)的生理學(xué)功能。本研究應(yīng)用TEG、流式細(xì)胞術(shù)分析常溫和冰凍保存條件下的單采血小板活化、凋亡以及凝血功能的差異,現(xiàn)報(bào)告如下。
1.1 樣本來(lái)源 選取2017年6月至2019年4月南寧中心血站單采血小板16份,獻(xiàn)血者男女比例為1 ∶1,年齡18~55歲,符合《獻(xiàn)血者健康檢查要求》,獻(xiàn)血前5 d內(nèi)未服用抑制或損害血小板功能的藥物(如含阿司匹林或阿司匹林類(lèi)藥物)。應(yīng)用無(wú)菌接管技術(shù)將每份單采血小板樣本分成8份,其中4份于(22±2)℃下振蕩保存在一次性使用血小板常溫保存袋中,分別于采集當(dāng)日、第3天、第5天及第8天進(jìn)行檢測(cè);另外4份置于凍存管中,加入100 μL終濃度為5%的二甲基亞砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)后于-80℃保存,分別于保存第3天、第5天、第8天及1年將樣本置于37℃水浴溶解后進(jìn)行檢測(cè)。獻(xiàn)血者對(duì)本研究知情同意,本研究經(jīng)南寧中心血站倫理委員會(huì)審查同意。
1.2 試劑與儀器 TEG Hemostasis System Kaolin試劑盒(美國(guó)Haemoscope公司,批號(hào):HMO400、HMO4134),藻紅蛋白標(biāo)記的CD62P抗體(美國(guó)BD公司,批號(hào):7135680),異硫氰酸熒光素(fluorescein isothiocyanate,FITC)-膜聯(lián)蛋白V(Annexin V)(美國(guó)BD公司,批號(hào):7298795),一次性使用血小板常溫保存袋(四川南格爾生物醫(yī)學(xué)股份有限公司,批號(hào):170608),DMSO(美國(guó)Sigma公司,批號(hào):SHBG6226V),多聚甲醛(天津市博迪化工有限公司,批號(hào)20150415),TEG5000血栓彈力圖儀(美國(guó)Haemoscope公司),F(xiàn)ACSCalibur流式細(xì)胞儀(美國(guó)BD公司), Sysmex XT-2000i五分類(lèi)血細(xì)胞分析儀(日本Sysmex公司)。
1.3 血小板計(jì)數(shù)及平均血小板體積的檢測(cè) 將樣本顛倒混勻后,采用五分類(lèi)血細(xì)胞分析儀檢測(cè)獲得血小板計(jì)數(shù)及平均血小板體積(mean platelet volume,MPV),操作按說(shuō)明書(shū)執(zhí)行。
1.4 TEG檢測(cè) 將樣本及含高嶺土、混合磷脂等成分的TEG Hemostasis System Kaolin試劑盒分別置于室溫平衡15 min后,取1 000 μL樣本加入試劑盒中,輕輕顛倒混勻5次,吸取330 μL樣本加入含30 μL 0.2 mol/L氯化鈣的TEG上樣杯中,在37 ℃、CK模式下檢測(cè)60 min,記錄凝血時(shí)間、最大振幅、 α角、凝血指數(shù)等數(shù)據(jù)。
1.5 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)血小板CD62P表達(dá)水平 采用流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)血小板CD62P表達(dá)水平以評(píng)價(jià)血小板的活化程度。將血小板(106個(gè)細(xì)胞)與10 μL藻紅蛋白標(biāo)記的CD62P抗體混勻后室溫避光孵育15 min,加入1 mL 1%多聚甲醛固定液,充分混勻,2℃~8℃避光放置30 min。24 h內(nèi)用流式細(xì)胞儀獲取10 000個(gè)血小板以分析CD62P表達(dá)水平。
1.6 流式細(xì)胞術(shù)檢測(cè)血小板磷脂酰絲氨酸暴露水平 血小板凋亡早期磷脂酰絲氨酸(phosphatidylserine,PS)外翻至細(xì)胞膜表面,而Annexin V是鈣離子依賴(lài)性磷脂結(jié)合蛋白,能與PS高親和力特異性結(jié)合,因此采用熒光標(biāo)記的Annexin V通過(guò)流式細(xì)胞術(shù)可檢測(cè)PS的暴露水平,從而評(píng)價(jià)血小板的凋亡情況[5]。將血小板(106個(gè)細(xì)胞)、5 μL FITC-Annexin V、100 μL 1×結(jié)合緩沖液混勻,室溫避光孵育15 min,加入400 μL 1×結(jié)合緩沖液后立即用流式細(xì)胞儀獲取10 000個(gè)血小板以分析Annexin V結(jié)合率。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)量資料以(x±s)表示,重復(fù)測(cè)量計(jì)量資料的比較采用重復(fù)測(cè)量方差分析,兩兩比較采用t檢驗(yàn)。以P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 常溫和冰凍保存對(duì)血小板計(jì)數(shù)和MPV的影響 在采集后第3天、第5天、第8天,兩組的血小板計(jì)數(shù)比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F組間=0.024,P組間=0.879);兩組的血小板計(jì)數(shù)均無(wú)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(F時(shí)間=2.419,P時(shí)間=0.115);分組與時(shí)間無(wú)交互效應(yīng)(F交互=0.445,P交互=0.582)。兩組的MPV比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F組間=3.445,P組間=0.073);在采集后第3天、第5天、第8天,兩組的MPV均有隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(F時(shí)間=23.895,P時(shí)間<0.001);分組與時(shí)間有交互效應(yīng)(F交互=7.770,P交互=0.002)。見(jiàn)表1。
表1 常溫和冰凍保存下血小板制品各指標(biāo)的差異(n=16,x±s )
2.2 常溫和冰凍保存對(duì)TEG相關(guān)指標(biāo)的影響 在采集后第3天、第5天、第8天,兩組的凝血時(shí)間、凝血指數(shù)比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F組間=251.094、31.763,均P組間<0.001),各時(shí)點(diǎn)冰凍保存的血小板制品凝血時(shí)間低于常溫保存的血小板制品凝血時(shí)間(P<0.05),在采集后第5天、第8天時(shí),冰凍保存的血小板制品凝血指數(shù)高于常溫保存的血小板制品凝血指數(shù)(P<0.05);兩組的凝血時(shí)間、凝血指數(shù)均有隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(F時(shí)間=22.458,P時(shí)間<0.001;P時(shí)間=7.153,P時(shí)間=0.002);分組與時(shí)間均有交互效應(yīng)(F交互=34.039、15.805,P交互<0.001)。在采集后第3天、第5天、第8天,兩組的最大振幅、 α角比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F組間=0.355,P組間=0.556;F組間=0.402,P組間=0.531);兩組的最大振幅有隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(F時(shí)間=8.561,P時(shí)間=0.001),α角無(wú)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(F時(shí)間=0.974,P時(shí)間=0.383);最大振幅和α角分組與時(shí)間均無(wú)交互效應(yīng)(F交互=0.743,P交互=0.457;F交互=0.642,P交互=0.530)。見(jiàn)表1。
2.3 常溫和冰凍保存對(duì)血小板CD62P表達(dá)水平的影響 在采集后第3天、第5天、第8天,兩組的血小板CD62P表達(dá)水平比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F組間=24.877,P組間<0.001),其中在采集后第5天、第8天時(shí),冰凍保存的血小板CD62P表達(dá)水平低于常溫保存的血小板CD62P表達(dá)水平(P<0.05);兩組的血小板CD62P表達(dá)水平均有隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(F時(shí)間=172.437,P時(shí)間<0.001);分組與時(shí)間有交互效應(yīng)(F交互=89.653,P交互<0.001)。見(jiàn)表1。
2.4 常溫和冰凍保存對(duì)血小板PS暴露水平的影響兩組的血小板Annexin V結(jié)合率比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F組間=144.471,P組間<0.001),其中在采集后第3天、第5天、第8天時(shí)冰凍保存的血小板Annexin V結(jié)合率高于常溫保存的血小板Annexin V結(jié)合率(P<0.05);兩組的血小板Annexin V結(jié)合率均有隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(F時(shí)間=221.275,P時(shí)間<0.001);分組與時(shí)間有交互效應(yīng)(F交互=25.781,P交互<0.001)。見(jiàn)表1。
常溫[(22±2)℃]振蕩保存的血小板可吸收血液保存液中的葡萄糖,通過(guò)透氣性血袋與外界交換氣體,完成有限的能量代謝。然而,隨著保存時(shí)間的延長(zhǎng),血小板發(fā)生不同程度的活化、凋亡,導(dǎo)致血小板出現(xiàn)損傷。另外,常溫保存增加了細(xì)菌污染的風(fēng)險(xiǎn),可導(dǎo)致嚴(yán)重的輸血不良反應(yīng)[6-7]。盡管低溫保存的血小板發(fā)生分子結(jié)構(gòu)和形態(tài)上的改變,但是其保存期長(zhǎng),可緩解血小板制品供應(yīng)緊張的問(wèn)題[8-11]。血小板的低溫保存可分為冷藏保存(2℃~6℃)和冰凍保存(-80℃),其中冰凍保存血小板的應(yīng)用更為廣泛。美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局已認(rèn)可DMSO作為冰凍血小板的保護(hù)劑,荷蘭也在軍隊(duì)中應(yīng)用冰凍血小板進(jìn)行輸血治療[8,12]。
本研究結(jié)果顯示,兩組的血小板計(jì)數(shù)比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),兩組的血小板計(jì)數(shù)均無(wú)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(P>0.05),分組與時(shí)間無(wú)交互效應(yīng)(P>0.05);兩組的MPV比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),兩組的MPV均有隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(P<0.05),分組與時(shí)間有交互效應(yīng)(P<0.05),提示兩種保存方法對(duì)血小板體積都有影響,但差異不大。在采集后第3天、第5天、第8天,冰凍保存的血小板制品凝血時(shí)間低于常溫保存的血小板制品(P<0.05);同時(shí)兩組的凝血時(shí)間均有隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(P<0.05),其中常溫保存的血小板制品的凝血時(shí)間隨保存時(shí)間的推移而升高,即血小板制品中的凝血因子逐漸失活,然而冰凍保存的血小板制品的凝血時(shí)間隨保存時(shí)間延長(zhǎng)而縮短,凝血活性增強(qiáng),這與常溫保存的血小板的變化趨勢(shì)相反。此外,采集后第3天、第5天、第8天時(shí),兩組血小板Annexin V結(jié)合率均隨保存時(shí)間延長(zhǎng)而升高,其中在各時(shí)點(diǎn)冰凍保存的血小板Annexin V結(jié)合率均高于常溫保存的血小板(P<0.05),提示冰凍保存過(guò)程中血小板PS高度暴露。而PS是一種促凝因子,可與凝血因子X(jué)a結(jié)合使凝血酶生成增加,促進(jìn)血液凝塊的形成[13],這可能是冰凍血小板凝血時(shí)間縮短的原因。此外,冰凍保存過(guò)程中血小板PS的高度暴露可能會(huì)導(dǎo)致血小板輸入人體后很快被清除出循環(huán)系統(tǒng),而如何延長(zhǎng)冰凍血小板在體內(nèi)存活時(shí)間,避免被快速清除,仍需進(jìn)一步的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床應(yīng)用研究以探討[14-15]。
最大振幅、α角是反映血小板功能的主要TEG指標(biāo),本研究中兩組的最大振幅、 α角比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);兩組的最大振幅有隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(P<0.05),α角無(wú)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)(P>0.05);分組與時(shí)間均無(wú)交互效應(yīng)(P>0.05),提示隨著時(shí)間的推移,最大振幅均發(fā)生變化,但兩種保存方法差異不大。凝血指數(shù)可反映血液總體凝血情況,本研究中在采集后第5天、第8天,冰凍保存的血小板凝血指數(shù)均高于常溫保存的血小板(P<0.05),其中在采集后第8天時(shí)常溫保存的血小板凝血指數(shù)<-3.0,提示處于低凝狀態(tài),而冰凍保存1年后凝血指數(shù)仍在正常水平(正常值范圍:-3~3),顯示了冰凍保存保存時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)越性。此外,采集后各時(shí)點(diǎn),兩組血小板CD62P表達(dá)水平均隨保存時(shí)間延長(zhǎng)而升高,其中在保存第5天、第8天時(shí)冰凍保存的血小板CD62P表達(dá)水平低于常溫保存的血小板CD62P表達(dá)水平(P<0.05),提示血小板制品隨保存時(shí)間的延長(zhǎng)發(fā)生明顯活化,而冰凍保存的血小板活化程度低于常溫保存,因此冰凍保存對(duì)血小板制品的長(zhǎng)期保存更具有優(yōu)勢(shì)。
綜上所述,與常溫保存的單采血小板相比,冰凍保存的單采血小板制品PS暴露水平更高、凝血活性更強(qiáng),具有更穩(wěn)定的凝血功能,可用于治療因創(chuàng)傷等需要即刻止血的患者;且保存期更長(zhǎng),可作為常溫保存血小板制品的補(bǔ)充,以緩解血小板保存期短的難題。