2019年9月21日 星期六

“人造血小板”大规模生产有望缓解临床“血小板荒”

时间:2019-05-10来源:中国医学科学院输血研究所作者:中国医学科学院输血研究所
 
       血小板是一种来源于巨核细胞的无核细胞(直径约2-4um),在人体血液循环中存活7-10天,随后血小板在脾脏与肝脏被清除。血小板参与了人体多种生理与病理过程,包括血栓与止血,炎症,免疫,血管生成和肿瘤形成「1」

       在临床上,患者被诊断为恶性血液病、再生障碍性贫血、特发性血小板减少性紫癜、血小板功能障碍及大剂量放化疗后均可引起血小板计数减少,血小板减少后导致患者出血风险大,而血小板输注是严重血小板减少症患者最快、最有效的治疗方法之一。
       由于供者捐献的血小板保存期短且在其保存的条件下易导致细菌污染,因此导致临床血小板供应短缺,同时由于部分国家老龄化程度日益严重,也会导致适龄献血人群减少,从而加剧血小板供应短缺。
       2018年7月12日《cell》在线刊登京都大学iPS细胞研究所(CiRA)教授Koji Eto课题组利用iPS细胞技术生产血小板以取代对捐赠者的依赖2。血流在不断冲击巨核细胞时,掉落下来的细胞表面就是血小板。由于巨核细胞难从供者体内获得,因此充分利用诱导多能干细胞(Induced pluripotent stem cell,iPSC) 分化得到巨核细胞(生产血小板的母细胞)。为满足临床治疗需要,献血者血小板单采计数应》2.5*1011 ,由于所需血小板数目大,即使能从iPSC分化得到巨核细胞,但是没有生物反应器,也很难达此产量,因此研究生物反应器是解决“人造血小板”的关键。为了研究产生血小板的理想物理条件,在一项新的研究中,Eto和他的团队接下来对小鼠骨髓---产生血液组分的组织---进行了实时成像研究。这些实验表明巨核细胞仅当暴露于湍流血流时才会产生血小板。湍流作用于巨核细胞时,产生胰岛素因子结合蛋白2(IGFBP)、巨噬细胞迁移抑制因子(MIF)和苯乙肼裂解酶(NRDC)等可溶性因子,这些因子促进体外培养中血小板的脱落,从而大大提高了体外血小板制备的数量。最终将“人造血小板”应用于动物体(小鼠与家兔)进行功能验证实验,血小板都相当程度地促进血液凝固和降低出血时间。Eto说:“我们的目标是用实验室生产的血小板取代人类捐献”。
参考文献:
[1] Joshi, S. & Whiteheart, S. W. The nuts and bolts of the platelet release reaction. Platelets 28, 129–137(2017)
[2] Ito Y, et al. (2018) Turbulence activates platelet biogenesis to enable clinical scale ex vivo production. Cell 174:636–648.e18.
 
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