30Gyγ射線輻照對(duì)紅細(xì)胞的影響及其臨床應(yīng)用

蔡明翠　羅傳杰　趙世能

【摘要】目的了解30Gyγ射線輻照后血液內(nèi)紅細(xì)胞溶血率、細(xì)胞外K+和Na+、紅細(xì)胞ATP在保存期內(nèi)不同時(shí)間段的變化。從而為輻照血的保存和臨床輸注提供依據(jù)。方法應(yīng)用化學(xué)方法檢測(cè)輻照前后保存期的當(dāng)天、第7天、第14天、第21天、第28天、第35天血液中的游離血紅蛋白、K+、Na+及ATP含量。結(jié)果當(dāng)血液輻照后，在血液保存期內(nèi)隨著保存時(shí)間的增長(zhǎng)，游離血紅蛋白和K+濃度也不斷增高，尤其K+濃度增高迅速，而Na+及ATP含量卻降低。結(jié)論經(jīng)30Gyγ射線輻照后血液在保存期內(nèi)，隨著保存時(shí)間的延長(zhǎng)紅細(xì)胞溶血率、細(xì)胞外K+和Na+、紅細(xì)胞ATP變化明顯，因此，供血機(jī)構(gòu)和用血機(jī)構(gòu)應(yīng)根據(jù)輻照后血液相關(guān)成分的變化對(duì)保存時(shí)間和應(yīng)用時(shí)間進(jìn)行選擇。

【關(guān)鍵詞】γ射線； 輻照； 淋巴細(xì)胞；輸血相關(guān)性移植物抗宿主病

【中圖分類號(hào)】R187+.7【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1004-4949（2013）08-08-03

輸血相關(guān)性移植物抗宿主?。═A-GVHD），是指免疫缺損或免疫抑制的患者不能清除輸入血液中具有免疫活性的淋巴細(xì)胞，使其在體內(nèi)植活、增殖，將患者的組織器官識(shí)別為非己物質(zhì)，并作為靶目標(biāo)進(jìn)行免疫攻擊、破壞的一種致命性輸血并發(fā)癥，該病發(fā)病率為0.01%-0.1%，死亡率高達(dá)80-90%，臨床表現(xiàn)缺乏特異性，易漏診或誤診，目前，發(fā)達(dá)國(guó)家輻照血液制品的應(yīng)用率已達(dá)30-40%。被認(rèn)為應(yīng)用γ射線對(duì)血液制品進(jìn)行照射是預(yù)防TA-GVHD的唯一有效方法^[1]。

近幾年，我國(guó)隨著輸血醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展和臨床醫(yī)生對(duì)輸血診療技術(shù)的認(rèn)識(shí)和掌握，輻照血液制品在臨床輸血治療中的應(yīng)用在逐年增加。但是，國(guó)內(nèi)外至今對(duì)輻照血液的質(zhì)量要求并無(wú)明確和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。γ射線是利用電離輻射直接損傷T淋巴細(xì)胞的DNA，使淋巴細(xì)胞喪失復(fù)制分化能力，防止其在受血者體內(nèi)產(chǎn)生免疫反應(yīng)，它不僅能滅活淋巴細(xì)胞，同時(shí)也能損害紅細(xì)胞、血小板、粒細(xì)胞等其他細(xì)胞的正常功能，但是究竟多少劑量才能既可以徹底預(yù)防TA-GVHD，又能保持血液功能，目前尚不清楚。部分國(guó)家使用γ射線照射劑量標(biāo)準(zhǔn)是：FDA、AABB把輻照中心靶劑量定為25Gy，其他部位不得低于15 Gy；歐洲學(xué)術(shù)委員會(huì)制定的輻照劑量為25Gy-40 Gy；英國(guó)制定的輻照劑量為25Gy-50 Gy；我國(guó)制定的輻照劑量為25Gy-50 Gy^[2]。輻照對(duì)血液質(zhì)量的影響，是以最大程度地滅活血液制品中的淋巴細(xì)胞（特別是T淋巴細(xì)胞），最低限度地減少有效血液成分的損傷為原則。我站自2009年以來(lái)使用的輻照劑量為30 Gy，現(xiàn)將我們近3年來(lái)對(duì)輻照后血液部份成份的變化情況進(jìn)行報(bào)道，為準(zhǔn)備開(kāi)展輻照血液工作的血站和臨床醫(yī)療機(jī)構(gòu)提供參考。

1材料和方法

1.1主要儀器與設(shè)備

1.1.1血液輻照儀（XHBRI-1000）

1.1.2日立牌（CR7）大容量低溫離心機(jī)

1.1.3Na/K/Cl（EASYLYTE）分析儀

1.1.4KX-21（Sysmex）血細(xì)胞分析儀

1.1.5TECAN酶標(biāo)儀及洗板機(jī)

1.1.6ECOM-F6124半自動(dòng)生化儀

1.1.7TSCD-Ⅱ無(wú)菌接管機(jī)

1.2主要實(shí)驗(yàn)材料

1.2.1血漿游離血紅蛋白試劑盒：北京瑞爾達(dá)公司

1.2.2Na/K/Cl檢測(cè)試劑包：美國(guó)MEDICACORPORATION

1.2.3紅細(xì)胞來(lái)自本站所采集無(wú)償獻(xiàn)血者血液（采集1-3天內(nèi)的新鮮全血）

1.2.4紅細(xì)胞ATP測(cè)定試劑盒：南京建成公司

2實(shí)驗(yàn)分組及樣本處理

2.1樣本處理：

2.1.1將隨機(jī)抽取的每袋合格全血利用無(wú)菌接管機(jī)分為兩袋，其中一袋用于進(jìn)行輻照。

2.1.2以上樣本實(shí)驗(yàn)前后均保存于2-6℃

2.1.3以上樣本按照實(shí)驗(yàn)計(jì)劃時(shí)間取樣后立即進(jìn)行熱合封管保存。

2.2實(shí)驗(yàn)分組：

2.2.1 將實(shí)驗(yàn)樣本血液分成輻照前組和輻照后組

2.2.2 輻照后樣本采集時(shí)間：當(dāng)天、第七天、第14天、第21天、第28天、第35天進(jìn)行取樣檢測(cè)。

3檢測(cè)指標(biāo)

3.1總共測(cè)定74份血液

3.2分別對(duì)這74份血液的輻照前組和輻照后組按照實(shí)驗(yàn)計(jì)劃時(shí)間進(jìn)行如下指標(biāo)檢測(cè)： 紅細(xì)胞溶血率、K+、Na+、紅細(xì)胞ATP等共計(jì)四個(gè)參數(shù)。

4統(tǒng)計(jì)方法

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)采用均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示，運(yùn)用SPSS12.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，輻照后組每個(gè)時(shí)間段與輻照前組兩兩比較采用t檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

5結(jié)果

5.130 Gy輻照對(duì)血液中紅細(xì)胞溶血率的影響

30 Gy射線輻照前后，紅細(xì)胞溶血率在當(dāng)天、第七天無(wú)顯著差性別（p﹥0.05），但在第14天、第21天、第28天、第35天即有顯著差性別（p<0.05），結(jié)果見(jiàn)表-1.

5.230 Gy輻照對(duì)血液中紅細(xì)胞外K+的影響

30 Gy射線輻照前后，血液中紅細(xì)胞外K+濃度在當(dāng)天無(wú)顯著差性別（p﹥0.05），但在第七天、第14天、第21天、第28天、第35天即有顯著差性別（p<0.05），結(jié)果見(jiàn)表-2.

6討論

本實(shí)驗(yàn)之所以選擇紅細(xì)胞溶血率、細(xì)胞外K+、細(xì)胞外Na+、紅細(xì)胞ATP濃度作為研究指標(biāo)，是基于以下原因：一般認(rèn)為γ射線除了能滅活血液中的淋巴細(xì)胞，同時(shí)也能損害紅細(xì)胞、血小板、粒細(xì)胞等其他細(xì)胞的正常功能。而目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于具體輻照劑量的選擇各有不同，直接取得體內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在客觀困難，因此研究結(jié)果主要來(lái)自體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果。其中①紅細(xì)胞溶血率是紅細(xì)胞受到破壞后，衡量溶血程度的一個(gè)指標(biāo)。②ATP是紅細(xì)胞代謝的基本能量來(lái)源，在正常生理?xiàng)l件下，細(xì)胞內(nèi)的ATP數(shù)量恒定，當(dāng)細(xì)胞死亡之后，即在酶作用下迅速水解，因此細(xì)胞內(nèi)ATP濃度與活細(xì)胞密切相關(guān)^[3]。以上這兩項(xiàng)是預(yù)期輸注紅細(xì)胞存活與功能比較有價(jià)值的參數(shù)。③很多研究證實(shí)，電離輻射過(guò)程中產(chǎn)生的氧化物會(huì)氧化損傷紅細(xì)胞膜，增加紅細(xì)胞膜的滲透性，引起細(xì)胞內(nèi)K+外漏，而Na+向細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移^[4]。因此，細(xì)胞外K+和Na+以及紅細(xì)胞溶血率也是衡量電離輻射對(duì)紅細(xì)胞損傷最直接的指標(biāo)。這四個(gè)指標(biāo)在血液進(jìn)行輻照后隨著保存時(shí)間的延長(zhǎng)，在不同的時(shí)間段有著明顯的差異，提示輻照對(duì)紅細(xì)胞的代謝和功能有不同程度的影響，隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)紅細(xì)胞的損傷會(huì)增加。其中紅細(xì)胞溶血率和K+濃度不斷增高，尤其K+濃度變化最快，在血液輻照7天內(nèi)明顯增高；而Na+及ATP含量在血液輻照14天后也產(chǎn)生明顯降低。因此我們根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以適宜地選擇輻照后血液的保存時(shí)間和臨床輸注時(shí)間。

近年來(lái)，輸注γ射線輻照過(guò)的血液或血液成分的比例日益增高，國(guó)外有的國(guó)家的應(yīng)用率高達(dá)95%^[5]，而國(guó)內(nèi)還在推廣階段。血液系統(tǒng)惡性腫瘤患者、先天性免疫缺陷患者、5-核苷酸酶缺陷病、嚴(yán)重免疫抑制患者是在接受輸血時(shí)易患TA-GVHD的高危人群；胎兒、新生兒由于其免疫系統(tǒng)尚未完全成熟，也可發(fā)生TA-GVHD；有報(bào)道認(rèn)為大量輸血患者、組織器官移植、服用嘌呤類藥物的患者，可能由于暫時(shí)性免疫抑制也可發(fā)生TA-GVHD；親屬之間輸血，即便受者體內(nèi)免疫功能正常，其免疫系統(tǒng)也可能不能識(shí)別供者的淋巴細(xì)胞為非己細(xì)胞，而導(dǎo)致外來(lái)淋巴細(xì)胞在體內(nèi)增殖，而產(chǎn)生自體免疫攻擊，從而發(fā)生TA-GVHD。

目前，30 Gyγ射線輻照血液占我站所在地區(qū)臨床用血的60%，主要用于血液系統(tǒng)惡性腫瘤患者、先天性免疫缺陷患者、嚴(yán)重免疫抑制患者、大量輸血患者、親屬之間輸血等，用后均無(wú)一例發(fā)生TA-GVHD。

7結(jié)論

從實(shí)驗(yàn)結(jié)果和我站近三年的臨床輸血治療結(jié)果表明：

7.130Gy137Csγ射線輻照血液及其成分，能有效地抑制淋巴細(xì)胞活化增殖，預(yù)防TA-GVHD，并達(dá)到升高血紅蛋白含量，增加機(jī)體攜氧能力，提高患者體內(nèi)所需血液成分及其功能，以達(dá)到輸血治療目的。

7.2由于血液在輻照后大部分指標(biāo)在14天后會(huì)產(chǎn)生明顯變化，因此建議30Gyγ射線輻照血液，適宜在采集后14天內(nèi)進(jìn)行輻照。且輻照后最好在7天內(nèi)使用。

7.3由于血液在輻照后7天內(nèi)引起細(xì)胞內(nèi)K+外漏變化較快，因此對(duì)新生兒、早產(chǎn)兒、大量輸血患者、及肝腎功能障礙的患者最好使用輻照當(dāng)天的新鮮血液。

參考文獻(xiàn)

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