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细胞表面工程应用于输血医学2023-01-06 08:54:24

红细胞血型指红细胞表面由遗传所决定的个体抗原差异,是由红细胞表面某些可遗传的糖蛋白及糖链构成的抗原决定的,包括ABO, Rh, MN, P, Kell, Lewis,Duffy, Kidd等血型。血型不匹配是输血中的一个关键问题,易引发严重的溶血反应而危及患者的生命安全。构建通用型红细胞有利于解决稀有血型资源短缺,实现血液资源的合理分配,对于国家医疗卫生建设具有战略意义。

已经有多种方法用于通用型红细胞的构建。最先提出的是酶法切割血型ABO抗原以制备通用型红细胞。例如,Liu等人在细菌中发现两种糖苷酶家族,含有α-N-乙酰半乳糖苷酶和α-半乳糖苷酶,具有中性pH最优活性和对底物的高转化效率,可以分别切割红细胞A型抗原和B型抗原以产生人工制备的“O”型万能血。高分子化学材料也被用于红细胞膜的修饰以遮蔽抗原,如聚乙二醇、海藻酸钠、壳聚糖、多聚赖氨酸等。几种甲氧基聚乙二醇的反应性衍生物已被用于将mPEG共价修饰到红细胞表面。用三聚氯氰活化后的PEG可以与细胞膜蛋白的赖氨酸残基相连,形成的PEG涂层可以在红细胞表面形成一个保护性的亲水性外壳。三聚氯氰作为偶联剂的优势包括其化学性质的延展性、膜蛋白修饰的有效性以及修饰蛋白的化学稳定性。形成的PEG外壳可以排斥大分子,如抗体,但似乎不抑制小分子的通过,如葡萄糖和氧气。由PEG衍生物修饰在红细胞上的“分子刷”能够大幅度减弱抗原识别。

Scott和Chen报道了利用聚合物进行细胞工程的首批实例之一,其中红细胞被甲氧基聚乙二醇包裹。该策略用于通过减少抗体与细胞表面受体的结合,屏蔽免疫系统识别。红细胞周围PEG链的存在所提供的免疫伪装不仅在体外有效,在体内也有效。将经mPEG修饰的绵羊红细胞输注于小鼠体内, 证明其体内存活率正常, 且无免疫原性. 该策略有助于在自身免疫性溶血病患者或严重创伤患者中预防输血免疫反应。
 
出自《细胞表面工程的策略及应用》作者黄裕乔, 王本.