NO生物活性在红细胞储存损伤与输注不良反应中的作用及机制研究

红细胞输入是常见的临床疗法，但其有效性却从未确证。相反很多证据表明红细胞输入伴随高发病率和死亡率。目前认为长期体外储存所致的"储存损伤"是导致红细胞输入不良反应的关键。体外储存及输入是一个复杂的生理生化过程，其中是否存在调控的关键分子？一氧化氮(NO)和红细胞之间联系紧密：NO可调节红细胞的分化和增殖、抑制红细胞凋亡，红细胞内含有NO合酶能合成NO、并且是NO在体内的主要储存部位。最新研究表明红细胞在低氧时介导的血管扩张效应通过释放NO实现。我们的研究也发现给予NO能显著减少储存红细胞输入引发的炎症反应。因此我们推测红细胞储存后NO生物活性降低是导致输血不良反应发生的关键，恢复NO生物活性能降低不良反应的发生。本研究拟利用离体血管环和在体动物输入及失血性休克动物模型，模拟临床红细胞输入不良反应发生情况，研究NO生物活性在红细胞储存和输入不良反应中的关键作用，力求寻找解决这一临床问题的方法。

红细胞（RBC）输入是常见的临床疗法，但其安全性却从未确证。相反很多证据表明RBC输入伴随高发病率和死亡率。目前认为长期体外储存所致的“储存损伤”是导致RBC输入不良反应的关键。在本自然科学基金的资助下，我们研究团队以RBC储存后释放大量的游离血红蛋白（Hb），降低体内一氧化氮（NO）生物利用率为切入点，研究了红细胞输入不良反应发生的机制及可能的防治措施。 首先我们率先在国际上建立了小鼠红细胞储存模型，并证实储存时间超过2周的小鼠RBC的形态和功能发生了显著的变化。将相当于1个单位的RBC分别输入正常小鼠和存在不同程度内皮功能障碍的高脂饮食（HFD）小鼠和糖尿病（db/db）小鼠，发现储存RBC或者富含游离Hb的RBC上清液，仅在严重内皮功能障碍的db/db小鼠中导致严重的高血压和血管收缩反应，这种效应被吸入NO逆转，输入储存RBC细胞成分或者将上清液中的游离Hb氧化使其不具备清除NO的作用后，储存RBC输入相关的不良反应也消失，说明储存RBC输入存在有内皮功能障碍的动物引起的不良反应是由于其中游离Hb对NO的清除，导致NO生物利用率下降所致。由于在临床工作中，RBC输入更多地用于失血性休克患者。因此我们建立了小鼠失血性休克模型，利用这个模型我么研究了储存RBC输注的不良反应以及NO吸入在其中发挥的作用。我们发现，在正常小鼠储存RBC输入与新鲜RBC相比不良反应显著增加，这种效应在HFD小鼠中更为明显，表现为乳酸水平的增加和死亡率的升高。储存RBC输入的不良反应与氧离曲线左移、血浆游离Hb含量增加、炎症反应和氧化应激有关。在输血的同时输入NO能显著降低不良反应的发生。利用失血性休克模型我们证实了存在内皮功能障碍的动物将加剧储存RBC输入相关的不良反应，而吸入NO能显著降低这种不良反应的发生。