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细胞储存过程中血红蛋白分子结构上的改变2021-12-06 09:16:21

拉曼光谱中脱氧血红蛋白特征峰除出现在1358cm-1处,还有对应ν10和ν19的1548cm-1和1608cm-1附近,而氧合血红蛋白特征峰出现在代表ν4,ν10和ν19的1375cm-1,1460 cm-1和1585cm-1附近。而本研究中由于脱氧血红蛋白的增多,使得1589 cm-1处拉曼强度降低,1607cm-1强度升高。

此外,1555 cm-1~1600 cm-1 区域谱线还对铁离子自旋态敏感。氧合状态下,Fe2+在五配位体的基础上再与氧分子结合,形成六配位体,Fe2+被拉进卟啉环平面,此时Fe2+上的电子处于低自旋态;去氧状态下,血红蛋白分子与氧分子解离,此时的Fe2+远离卟啉环平面,处于高自旋态。1567cm-1的谱带向1550cm-1 移动,说明铁离子高自旋态增加。1589cm-1、1641cm-1处为铁离子低自旋特征峰,随储存时间强度明显减弱。该结果也表征储存过程中血红蛋白氧合与脱氧状态的转换。1500cm-1~1650cm-1区域的谱线还能反应卟啉环中心孔径的大小。当卟啉环中心孔径大小产生0.1nm的变化,对中心孔径大小敏感的拉曼特征峰会产生5~6 cm-1 的位移。铁离子由低自旋态变为高自旋态就远离卟啉环,使卟啉环中心孔径变小,特征峰的波数也会随之增大。对卟啉环中心孔径大小敏感的峰1607cm-1出现,以及1507cm-1转移至1508cm-1,说明铁离子逐渐偏离卟啉环导致其中心孔径变小,铁离子由低自旋态变为高自旋态,即血红蛋白呈现T态,这是脱氧血红蛋白的主要类型,该结果与P50检测结果吻合。
 
所以,通过拉曼光谱的检测,不仅可以反映红细胞储存过程中血红蛋白分子结构上的改变,还能一定程度上反应血红蛋白氧合、脱氧与氧化状态的改变,而且反应灵敏,对红细胞储存过程中的质量监测具有很大意义,有望替代血氧、P50等多个参数的检测,可以考虑后期应用于临床。
 
综上所述,在第一部分的研究中,首先,通过模拟文献中的方法,制备了C57小鼠红细胞体外储存损伤模型。检测结果显示,该模型能够较好地模拟人类红细胞体外储存中的生物化学、血液学等方面的变化趋势,重复性与可控性强,能够较好地满足后续力学研究的需求。
 
出自《红细胞储存损伤中的力学因素及防护策略研究》作者王瑛。