γ射線對紅細胞輻照時機及輻照后保存的研究分析

γ射線對紅細胞輻照時機及輻照后保存的研究分析

曹榮祎，蘇適，于洪敏，齊哲，劉鳳華*

(哈爾濱醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院 輸血科，黑龍江 哈爾濱150001)

輸血相關性移植物抗宿主病(TA-GVHD)：是指患者自身不能清除輸入血液中有活性的淋巴細胞，其在患者體內增殖，將患者的組織器官作為靶目標進行免疫攻擊、破壞的一種致命性輸血并發(fā)癥[1]?，F(xiàn)在普遍被接受的是用γ射線對血液制品進行照射，輻照血是預防輸血相關性移植物抗宿主病(TA-GVHD)的唯一有效方法[2,3]。隨著輸血醫(yī)學的發(fā)展，對輸血診療技術的掌握，輻照血液制品的應用在逐步的增加[4,5]。但是至今為止，國內外對輻照血液的質量和要求并無統(tǒng)一的標準，到底什么標準的劑量既可以預防輸血相關性移植物抗宿主病(TA-GVHD)，又可以保持血液的正常功能，目前尚不明確。所以來探討γ射線對紅細胞輻照時機及輻照后保存的研究分析，現(xiàn)報道如下。

1材料與方法

1.1儀器與材料新鮮全血取自健康志愿者，枸醛酸抗凝，湖北省八峰藥化股份有限公司宜昌分公司的一次性去白細胞采輸血器(規(guī)格：400 ml三聯(lián)袋，Ⅲ號抗凝液)和一次性塑料轉移袋(規(guī)格：50 ml)，加拿大諾迪安Gammacell 3000 Elan血液輻照儀(放射源為137Cs),美國 Medica公司的Easylyte PLUS電解質分析儀,上海分析儀器總廠的722型可見光分光光度計，Roche公司的2，3-DPG 試劑盒,南京建成公司的 ATP試劑盒，北京瑞爾達生物科技有限公司的血漿游高血紅蛋白試劑盒。

1.2檢測指標檢測2,3-DPG的含量、ATP含量、游離血紅蛋白含量、K+的含量和紅細胞滲透脆性的變化。

1.3方法

1.3.1標本的采集、輻照：首先，抽取全血10袋，全血為使用一次性去白細胞輸血器所采集。然后將其在24小時內制備成懸浮紅細胞，在無菌操作下將懸浮紅細胞分裝于6個一次性塑料轉移袋內，每袋約40 ml，隨機分成6組，分別標記為對照組，第0 d、第7 d、第14 d、第21 d、第28 d輻照組。做好標記后，將所有樣本置于溫度為4±2℃下保存。對照組不進行輻照，第0 d、第7 d、第14 d、第21 d、第28 d輻照組分別在保存期的0 d、7 d、14 d、21 d、28 d經行25Gy輻照劑量γ射線輻照。對照組在保存期取樣測定紅細胞活性與功能，第0 d輻照組在輻照后0 d、7 d、14 d、21 d、28 d、35 d取樣測定紅細胞活性與功能，其余4組在輻照后0 d開始取樣測定，并且每隔7d分別取樣測定紅細胞活性與功能，此測定操作延續(xù)到第35天。

1.3.2檢測2,3-DPG的含量Roche公司的2，3-DPG 試劑盒，并按照說明書來操作進行檢測。

1.3.3檢測ATP含量南京建成公司的 ATP試劑盒，并按照說明書來操作進行檢測。

1.3.4檢測游離血紅蛋白含量采用鄰聯(lián)甲苯胺法測定，具體操作按試劑盒說明書來操作進行檢測。

1.3.5檢測K+的含量采用電極法測定K+含量，按照Easylyte PLUS電解質分析儀的說明書來操作進行檢測。

1.3.6檢測紅細胞滲透脆性的變化采用Sanford法[6]測定紅細胞滲透脆性。

2結果

2.1檢測不同保存時間輻照后紅細胞的2,3-DPG含量變化:在輻照后繼續(xù)保存的過程中，可以看到各組的2,3-DPG的含量是逐漸減少的，但與對照組相應時間段相比較，均無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。見表1。

2.2檢測不同保存時間輻照后紅細胞的ATP含量變化第0d輻照組所有保存時段的ATP含量，與對照組相比，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。第7d輻照組采血后保存的第7天起，所有保存時段的ATP含量，與對照組相比，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。第14d輻照組在采血后保存的第14d、21d、28d，與對照組相比，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，第35d與對照組相比，ATP含量為對照組相應保存時段的78.8%(P=0.032)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。第21d輻照組在采血后保存的第21d、第28天、第35d，分別為對照組相應保存時段的ATP含量相比較，分別為83.6%(P=0.035)、78.8%(P=0.031)、72.6%(P=0.029)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。第28天輻照組在采血后保存時間的第28d、35d，分別與對照組相應時段的ATP相比較，分別為67.9%(P=0.024)、61.7%(P=0.021)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2。

表1　不同保存時間輻照后紅細胞的2,3-DPG含量變化

表2　不同保存時間輻照后紅細胞的ATP含量變化

注：與對照組相應時間相比較*P<0.05。

2.3檢測不同保存時間輻照后紅細胞的游離血紅蛋白含量第7 d輻照組在采血后保存時間的第35 d，與對照組相應時段的游離血紅蛋白含量相比較(P=0.042)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。第14 d輻照組在采血后保存時間的第35 d，與對照組相應時段的游離血紅蛋白含量相比較(P=0.038)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。第21 d輻照組在采血后保存時間的第21 d、第28 d、第35 d，與對照組相應時段的游離血紅蛋白含量相比較(分別為P=0.025、P=0.029、P=0.030)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。第28 d輻照組在采血后保存時間第28 d、第35 d，與對照組相應時段的游離血紅蛋白含量相比較(分別為P=0.036、P=0.044)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表3。

表3　不同保存時間輻照后紅細胞的游離血紅蛋白含量±s，g/L)(n=10)

注：與對照組相應時間相比較*P<0.05。

2.4紅細胞滲透脆性變化實驗

2.4.1不同保存時間輻照后紅細胞滲透脆性變化-開始溶血時的NaCl濃度：第7d輻照組在采血后保存時間的第28 d和第35 d，與對照組相應時段的NaCl溶液濃度相比，明顯高于對照組(P=0.048、P=0.032)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。第14 d輻照組在采血后保存時間的第35 d，與對照組相應時段的NaCl溶液濃度相比，明顯高于對照組(P=0.035)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。第21 d輻照組在采血后保存時間的第28 d和第35 d，與對照組相應時段的NaCl溶液濃度相比，明顯高于對照組(P=0.047、P=0.030)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。第28 d輻照組在采血后保存時間的第35 d，與對照組相應時段的NaCl溶液濃度相比，明顯高于對照組(P=0.023)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表4。

表4　不同保存時間輻照后紅細胞滲透脆性變化-開始溶血時的NaCl濃度±s，%)(n=10)

注：與對照組相應時間相比較*P<0.05。

2.4.2不同保存時間輻照后紅細胞透脆性變化-完全溶血時的NaCl濃度：第14 d輻照組在采血后保存時間的第35 d，與對照組相應時段的NaCl溶液濃度相比，明顯高于對照組(P=0.047)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。第21 d輻照組在采血后保存時間的第28 d和第35 d，與對照組相應時段的NaCl溶液濃度相比，明顯高于對照組(P=0.041、P=0.032)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。第28 d輻照組在采血后保存時間的第35d，與對照組相應時段的NaCl溶液濃度相比，明顯高于對照組(P=0.043)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表5。

表5　不同保存時間輻照后紅細胞透脆性變化-完全溶血時的NaCl濃度±s，%)(n=10)

注：與對照組相應時間相比較*P<0.05。

2.5不同保存時間輻照后紅細胞游離K+含量變化各輻照組在輻照當天與對照組的游離K+含量相比，差異無明顯統(tǒng)計學意義(P>0.05)。各輻照組在輻照7 d的K+含量迅速升高，而且在7 d后的所有時間段的K+含量均高于對照組的相應時間段，差異有明顯統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表6。

表6　不同保存時間輻照后紅細胞游離K+含量變化

3討論

近年來，患者輸注γ射線輻照過的血液的比例日益增高，國外一些國家輸注γ射線輻照過的血液應用率高達95%，而目前在國內還在推廣階段[7，8]。所以探討紅細胞的最佳輻照時機和被輻照后的保存時間，對輸注γ射線輻照過的血液的臨床應用具有重要參考價值。

本研究中選擇取樣檢測ATP、游離血紅蛋白作為研究指標，是基于以下原因：①紅細胞溶血率是紅細胞受到破壞后，衡量溶血程度的一個指標[9，10]。②ATP是紅細胞代謝的基本能量來源，細胞內ATP濃度與活細胞密切相關[10，11]。以上這兩項是預期輸注紅細胞存活與功能比較有價值的參數(shù)。

在高蕾[12]等的研究中，我們可以看到:γ射線輻照血液及它所含成分，能有效地抑制淋巴細胞活化增殖，預防輸血相關性移植物抗宿主病(TA-GVHD)，并升高血紅蛋白含量，增加機體攜氧能力，提高患者體內所需血液成分，增加其機體的功能，以便達到輸血治療的目的。

從本次研究的結果來看，在輻照后繼續(xù)保存的過程中可以看到：各組的2,3-DPG的含量逐漸減少，但與對照組相應時間段相比較，均無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。表明不同的輻照處理對紅細胞的攜氧能力沒有明顯影響。在檢測不同保存時間輻照后紅細胞的ATP含量變化時可以看到：第0d輻照組所有保存時段的ATP含量，與對照組相比，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。第7d輻照組采血后保存的第7天起，所有保存時段的ATP含量，與對照組相比，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。第14 d輻照組在采血后保存的第14 d、21 d、28 d，與對照組相比，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，第35d與對照組相比，ATP含量為對照組相應保存時段的78.8%(P=0.032)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。第21 d輻照組在采血后保存的第21 d、第28天、第35 d，分別為對照組相應保存時段的ATP含量相比較，分別為83.6%(P=0.035)、78.8%(P=0.031)、72.6%(P=0.029)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。第28天輻照組在采血后保存時間的第28 d、35 d，分別與對照組相應時段的ATP相比較，分別為67.9%(P=0.024)、61.7%(P=0.021)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。說明ATP與輻照機制有關，紅細胞在受輻照后，其活性受到一定程度的影響。在本研究中，檢測不同保存時間輻照后紅細胞的游離血紅蛋白含量，我們可以看到：第7 d輻照組在采血后保存時間的第35 d，與對照組相應時段的游離血紅蛋白含量相比較(P=0.042)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。第14d輻照組在采血后保存時間的第35 d，與對照組相應時段的游離血紅蛋白含量相比較(P=0.038)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。第21 d輻照組在采血后保存時間的第21 d、第28 d、第35 d，與對照組相應時段的游離血紅蛋白含量相比較(分別為P=0.025、P=0.029、P=0.030)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。第28 d輻照組在采血后保存時間第28 d、第35 d，與對照組相應時段的游離血紅蛋白含量相比較(分別為P=0.036、P=0.044)，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。不僅僅游離血紅蛋白含量升高了，而且輻照后紅細胞游離K+含量也升高了，說明紅細胞受到一定程度的破壞。因此對于嬰兒、腎衰患者等不能耐受高K+的患者，不宜輸注輻照后保存的紅細胞，而應在紅細胞輻照后盡快輸注。

綜上所述，紅細胞輻照時機直接決定了輻照后保存的血液質量及保存時間。采血后當天輻照的紅細胞功能和活性不受輻照的影響，可繼續(xù)保存35天。因此建議將紅細胞輻照最佳時機設定為血液采集后14天內，輻照后的血液可繼續(xù)保存14到21天。

參考文獻：

[1] 何兆英,陳秀娟,王述明.γ-射線輻照對血液質量的影響及輻照血液臨床應用[J].中國醫(yī)學工程，2014，3：161.

[2]Susanne Marschner,Loren D.Fast,William M,et al.White blood cell inactivation after treatment with riboflavin and ultraviolet light[J].Transfusion，2010,50(11):2489.

[3]張敬敬.輸血相關病原體滅活及檢測技術的研究[D].華東師范大學,2011.

[4]邢培清，張淑琴，溫濤，等．137Cs γ射線輻照對懸浮紅細胞質量的影響研究[J]．河南醫(yī)學研究，2009，18(2):97．

[5]李明,余祖胤,邢爽,等.大劑量粒細胞集落刺激因子對2.3Gy中子γ射線混合照射比格犬存活和造血重建的影響(英文)[J].中國實驗血液學雜志，2011，4:991.

[6]鄔旭群,熊文,程曦，等.紅細胞γ射線輻照時機及輻照后保存的研究[J].中國煤炭工業(yè)醫(yī)學雜志,2012,15(7):969.

[7]溫濤，張淑琴，趙君．γ射線輻照對淋巴細胞殺傷效果的探討[J]．河南醫(yī)學研究，2010，19(1):22．

[8]尹虹,林麗玉.長期低劑量電離輻射對放射工作人員血細胞參數(shù)的影響[J].浙江預防醫(yī)學，2010，6：51.

[9]嚴明鈞.趙君.γ射線輻照對紅細胞懸液中淋巴細胞殺傷作用的探討[J].中國誤診學雜志,2010,10(13):3116.

[10]Choi J,Kim J K,Srinivasan P,et al.Comparison of gamma ray and electron beam irradiation onextraction yield,morphological and antioxidant properties ofpolysaccharides from tamarindseed[J].Radiation Physics and Chemistry,2009,78(7):605.

[11]柳雅立，孫玉.細胞ATP 檢測試劑的優(yōu)化及其靈敏度的測定[J].科學技術與工程，2010，10(11):2601.

[12]高蕾，卓海龍，齊鳳青，等.137Cs γ射線輻照機輻照懸浮紅細胞后的質量變化研究[J].解放軍醫(yī)藥雜志,2011,23(3):27.

(收稿日期：2015-02-18)

作者簡介：曹榮祎(1980-)，主治醫(yī)師，碩士，研究方向：血液照射。

文章編號：1007-4287(2015)12-2082-05

*通訊作者