改性高分子生物材料以提高血小板保存效率的研究

Platelet transfusion is commonly applied in the treatment for wound repairing and hematonosis, due to the vital function of platelets for blood coagulation. However, the storage time of platelets in vitro is up to 5 days, which leads to severely clinical shortage of supply. Therefore, how to extend the preservation time is the key problem in this field. Platelet storage lesion brings irreversible activation and loss of function, which is responsible for shortening in storage time. In order to reduce the injury during preservation, we investigated a modified polyvinyl chloride material with anticoagulant heparin or other small molecules by plasma surface activation photochemical grafting technology to enhance the compatibility of blood and reduce adhesion to platelets, which is proved to be prospective and feasible. Based on previous data, this study will further explore the modified polyvinyl chloride or polyolefin materials using reversible inhibitor of platelet activation dipyridamole, NO donor s-nitroacetylpenicillamine and PKA activator 8-Br-cAMP, to extend platelet storage period by inhibiting activation and prolonging life of platelets. Preservation efficiency will also be evaluated. This research will provide new strategies and experimental evidences for clinical platelet preservation.

血小板具有重要的凝血功能，主要用于创伤和血液疾病的治疗。但血小板在体外的保存时间只有短短的5天，大大加剧了临床供需矛盾，因此如何延长血小板体外保存时间是该领域亟待解决的关键问题。而造成血小板体外保存时间缩短的主要原因是保存过程中出现的血小板损伤，导致血小板不可逆性活化和止血功能丧失。为了降低和消除血小板保存损伤，本课题组前期利用等离子体表面活化-光化学接枝技术，用抗凝剂肝素等小分子改性聚氯乙烯材料，显著增强了对血液的相容性，降低了对血小板的粘附性，证实了该技术的研究前景和可行性。因此本课题拟在前期研究基础上，进一步用可逆性血小板活化抑制剂双咪达莫、一氧化氮供体S-亚硝基乙酰青霉胺和PKA激活剂8-溴-环腺苷酸改性聚氯乙烯或聚烯烃材料，通过抑制血小板活化和延长血小板寿命而延长其保存期，并评价其保存效果，为探索血小板保存和解决临床供需矛盾提供新的思路和实验依据。

在临床治疗中血小板输注必不可少，但血小板短缺已成常态。造成血小板短缺的一个重要原因在于体外保存期过短，只有5天，过短的保存期又很容易导致血小板过期报废从而加剧短缺。研究发现，血小板的保存期过短主要是由保存损伤引起，具体表现在血小板的活化和凋亡。因此，探讨降低或延缓血小板的保存活化，进而达到延长其保存期的目的临床意义重大。乙酰水杨酸、硫酸氢氯吡格雷、双嘧达莫、S-亚硝基青霉胺和硝普钠等都是常见的血小板活化抑制剂，同时考虑到血液制品不能添加除生理盐水以外的任何药物的规定，本项目拟首先筛选可抑制或延缓血小板保存活化的化合物，然后通过等离子体技术将目标化合物接枝到血小板保存袋的常用加工材料聚烯烃或聚氯乙烯上，并制备成血小板保存袋，从而达到延长血小板保存期的目的。本研究发现，p38 MAPK抑制剂Vx702不仅可显著抑制保存血小板伪足的伸出、CD62P的表达、PS的外翻和最大振幅值的降低，而且还可显著延长保存小鼠体内血小板输注后的存活期即血小板寿命，缩短出血时间，这些结果表明，Vx702可降低血小板的保存损伤，同时保护其止血功能的受损。研究还发现，应用等离子体技术对聚烯烃表面处理后，在材料表面形成了活性分子层，实现了血小板保存袋材料表面的快速活化，进而为后续的高效接枝工作奠定了基础。进一步的生化分析显示，Vx702可延缓血小板保存过程中葡萄糖的消耗，乳酸的生成，以及pH值的降低，考虑到血小板的保存损伤与乳酸生成的pH值下降直接相关，我们推测Vx702可能通过影响血小板保存过程中的糖代谢途径而发挥提高其保存质量的作用。综上所述，Vx702是一种很有潜力的血小板保存添加剂，可通过降低保存损伤以及保护止血功能受损实现延长血小板保存期，最终实现缓解血小板短缺的目的。