人造血液何时替代人血？

▲ 由于献血不足，同时由于艾滋病及其它致病菌的威胁，血液制品的短缺一直是一个难题。（东方IC/图）

科学家一直在努力研制人造血液，替代血液的某些或全部功能，以解决长期以来的血液制品短缺问题。不过这种看似简单的红色黏稠液体并不能轻易被模仿，更别说超越了，好在科学家们越挫越勇，更得益于一些新科技的加入，或许很快能破解这一重大医学难题。

血液最重要的功能是运输氧气，而运输氧气的载体则是红细胞中的血红蛋白，因此人造血液的主要思路正是找到能运输氧气的载体——红细胞或血红蛋白。2016年12月3日，美国圣路易斯华盛顿大学研究人员在美国血液学会第58届年会上宣布，他们研制出一种新的人工血液，不仅能模仿红细胞运输氧气，还能冷冻干燥后制成干粉，可储存一年以上，就像速溶咖啡一样，只要用水溶解，这种即溶型人造血粉就可立即给病人注射使用。

这是一项非常有创意的发明。要知道，一般人血的储存时间只有40天左右，而且从冷藏室取出数小时内必须使用，新鲜血液难以储存限制了其使用范围，也造成血液制品难以在战场等特殊环境使用。据美国CBS新闻网报道，战争中约70%的战士死于失血性休克，另外，美国每年约有2万严重创伤病人因失血过多死于前往急救中心的路上。一旦这种即溶型人造血临床试验成功，将能在战争或自然灾害中大规模应用，同时也能为一些急救患者争取宝贵的治疗时间。

当然，这项发明的主要创新点还是在于运输氧气的载体，研究人员利用一种人工合成的纳米材料将人血红蛋白包裹起来，形成一种人造红细胞，只有正常红细胞大小的2%。其中血红蛋白负责结合氧气和释放氧气，而包裹在外面的人造纳米聚合物外衣则能对体内酸碱环境作出反应，协助血红蛋白在肺脏内高pH环境下结合氧气，在其它组织器官的低pH环境则释放氧气，同时该纳米材料还具有免疫沉默的功能，不容易被机体免疫系统清除，从而不易产生其它类似产品经常引发的心脏病等严重副作用。

目前，该研究团队已经完成了临床前试验，证明这种人造血液能在体内正常结合和释放氧气。研究人员将实验大鼠血液抽掉40%，当注入这种人造红细胞后，处于昏迷的大鼠苏醒过来，进一步观察发现，相对只注射生理盐水的对照组，注射人造红细胞的大鼠主要血液指标均得到了显著改善，也观察到氧气运输趋于正常。这无疑让人们看到了这种即溶型人造血液救治出血性休克病人的希望。

作为主要研究人员，多科特教授对CBS记者表示，这种即溶型人造血液便于携带，易于储存，不过它并不能完全替代人血，主要因为这种人造血液在血液循环存留的时间较短，平均只有8-12小时，远远低于正常红细胞在体内的存活期，目前该研究团队也在进一步提升人造血液的存活期，但是可能很难达到正常红细胞的存活时间。如果临床试验能证明其能救醒那些因大量失血而昏迷的受伤者，这种即溶型人造血液将在战争或急救中发挥重要作用，以减少病人在送往医院途中的死亡率。对于临床应用前景，多科特教授则比较谨慎，他们正在申请临床试验，如果临床试验顺利，预计这种即溶型人造血液在未来十年之内能在临床上大规模应用。

利用干细胞治疗人类疾病，已经成为生命健康研究领域的热点，在研制人造血液的过程中，科学家们自然不会忘了几乎“无所不能”的干细胞。

十多年以来，多国科学家各显其能，利用人的造血干细胞、胚胎干细胞和诱导多能干细胞技术大规模培养出具有结合氧气功能的红细胞，希望有朝一日能研制出可替代正常红细胞的人造血液。从众多前期研究来看，利用干细胞技术在体外大规模培养具有正常功能的红细胞并非难事，但是普遍缺乏有效的临床试验来验证这些人工培养的红细胞是否能在体内发挥结合和释放氧气的功能。

2011年，法国巴黎第六大学研究人员从外周血提取造血干细胞，再利用造血干细胞在实验室大规模培养出红细胞，并将这种人工培养的红细胞注射到志愿者体内，大约注射了100亿个人造红细胞，不过只相当于2毫升人血，研究人员发现它们在人体内的半衰期为26天，与正常红细胞相近，这也是世界上首次对人工培养的红细胞开展的临床试验。

2015年6月，英国国家医疗服务中心对外宣布，将在2017年开启人造红细胞临床试验。这些人造红细胞也是由造血干细胞在实验室分化培养出来的，而造血干细胞则是从孕妇捐献脐带血或正常人捐献的骨髓中分离得到的。该研究机构计划通过临床试验，比较人造红细胞与正常红细胞在人体内的存活时间、运输氧气功能等差异。研究人员希望这些人造红细胞能用于治疗镰刀状细胞性贫血、地中海贫血等需要长期输血的病症，并最终能用于急救输血。

这种干细胞人造红细胞有一个显著的优势就是不会携带艾滋病、乙肝等病毒，但是造血干细胞和胚胎干细胞都需要正常的捐献者，而且提取程序均较为复杂，往往需要手术，容易产生免疫兼容性问题和感染风险，而近几年发展起来的诱导多能干细胞技术则有望更好地解决这些问题。

据英国电讯报报道，苏格兰国家输血服务中心和英国爱丁堡大学的研究团队则利用诱导多能干细胞技术培养出人造红细胞，他们也计划在2017年初对3名地中海贫血患者开展临床试验，前期将向病人体内注射约5毫升的人造红细胞，以观察这种人造红细胞在体内的存活时间，以及是否具有氧气运输的正常功能。如果最终临床试验成功，通过这种干细胞技术生产的O型人造血将有望帮助几乎所有需要输血的病人。