评估红细胞的功能质量必须考虑其在氧气输送中的作用。虽然通过血红蛋白测定可以常规报告氧携带能力,但氧气交换速率同样重要,却未被常规测量。氧气从红细胞中释放依赖于细胞内的扩散路径长度,因此细胞几何形状是一个合理的替代指标。
研究者们通过单细胞氧饱和度成像技术测量了氧气卸载的时间常数(τ),并将这一参数与血液分析仪记录的流式细胞术变量相关联。实验比较了新鲜抽取的红细胞与储存的红细胞,后者因代谢衰退和球形重构而阻碍氧气释放。多变量回归分析将τ与侧向散射和前向散射的比率相关联,这一比率被称为FlowScore。FlowScore能够以超过80%的敏感性和特异性区分新鲜血液和储存后氧气处理能力下降的血液。此外,FlowScore还能预测储存血液biochemical rejuvenation后 τ 的恢复。由于维持双凹形形状需要能量输入,红细胞的几何形状与代谢状态密切相关,这种关系解释了为什么储存血液中ATP和2,3-DPG等代谢物的减少与FlowScore的逐渐减慢相关。通过澳大利亚、加拿大、英格兰和西班牙四个国家的血库进行性能测试,FlowScore显示出良好的精确度和准确性。FlowScore与τ对生化复苏和标准储存协议外的加速动力学损耗反应一致。通过分析COMPARE和LifeLines研究的数据,文章发现性别、年龄、吸烟等因素会影响FlowScore。这些因素可能与红细胞几何属性的累积损伤或稳态分布的变化有关。
研究建议血库可以将FlowScore作为储存红细胞生理质量的指标,因它比氧携带能力更易变。FlowScore作为一个连续变量,可提供定量信息。FlowScore作为一种广泛可用且成本效益高的红细胞氧气卸载动力学的替代指标,作为对储存和疾病敏感的细胞过程的指标;建议FlowScore作为血库和血液学的红细胞质量标志物。FlowScore的实施可能有助于识别以前未被识别的贫血症,这些贫血症是由于红细胞的氧气输送动力学而非容量问题导致组织氧合受损。FlowScore可以在血液分析仪上轻松获得,并且可以为等效设备推导出特定的方程。
翻译:广州血液中心 冯凡凡
校对:广州血液中心 欧阳剑
Assessing the kinetics of oxygen-unloading from red cells using FlowScore, a flow-cytometric proxy of the functional quality of blood
DOI: 10.1016/j.ebiom.2024.105498. Epub ahead of print. PMID: 39674089.
Rabcuka J, Smethurst PA, Dammert K, Saker J, Aran G, Walsh GM, Tan JCG, Codinach M, McTaggart K, Marks DC, Bakker SJL, McMahon A, Di Angelantonio E, Roberts DJ, Blonski S, Korczyk PM, Shirakami A, Cardigan R, Swietach P. Assessing the kinetics of oxygen-unloading from red cells using FlowScore, a flow-cytometric proxy of the functional quality of blood. EBioMedicine. 2024 Dec 13;111:105498.
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