血液及成分血的保存和运输

血液及成分血的保存和运输

北京市红十字血液中心丘艳

一、血液的成分及血液的保存

血液的成分，包括血浆（血清）、红细胞、血小板、白细胞。成分血核心的技术原理是根据血液中不同的细胞比重和成分，经过离心后分成三层：血浆、白膜及红细胞层。目前血液成分的保存种类主要有：低温液态保存，如红细胞 2-6 度；深低温冰冻保存，如稀有血型， RH1 型血，大部分的采供血机构都会有 -80 ℃冰箱，甚至 -196 ℃的液氮，来保存稀有血型以供临床需要；冰冻干燥保存，是未来的发展趋势；血液复壮保存：如果大量的库存血，保存时间比较长，要用血液扶正保存，加入糖、有机盐或无机盐等，使红细胞功能和活力逆转。

二、红细胞的保存

（一）红细胞的形态结构

大多数哺乳动物成熟红细胞表面光滑，双凹圆盘状，中央较薄，周缘较厚，无核，无细胞器，胞质内充满血红蛋白，呈红色。

（二）红细胞特性

1. 寿命：红细胞的平均寿命约 120 天。老化的红细胞被脾和肝脏的巨噬细胞吞噬清除。

2. 变形性：当红细胞通过毛细血管时，可改变形状。原因是红细胞膜固定在一个能变形的圆盘状的网架结构上，称红细胞膜骨架（其主要成分为血影蛋白和肌动蛋白）。遗传性球形红细胞症的血影蛋白分子结构异常，变形性差 , 易被脾巨噬细胞吞噬清除，导致先天性溶血性贫血。

（三）红细胞的新陈代谢

代谢特点主要有三个方面：

1. 能量代谢 - 葡萄糖的无氧酵解

葡萄糖酵解是红细胞产生能量的唯一代谢途径。葡萄糖进入红细胞后变成 6- 磷酸葡萄糖，其中约有 90 ％～ 95 ％经糖酵解途径被利用，约 5 ％～ 10 ％通过磷酸戊糖旁路。红细胞产生的 ATP 主要用于维持红细胞膜“钠泵”的正常功能，保证红细胞的离子平衡。另外维持细胞膜脂质与血浆脂蛋白的交换。

2. 能量代谢 -2 ， 3- 二磷酸甘油酸（ 2 ， 3-DPG ）旁路

2 ， 3- 二磷酸甘油酸（ 2 ， 3-DPG ）是红细胞所特有。 2 ， 3-DPG 的生成，一可防止 1 ， 3-DPG 和 ATP 的堆积，利于葡萄糖酵解的不断进行；二是与血红蛋白结合，使血红蛋白的空间构象稳定，降低血红蛋白对 O2 的亲合力，促使 O2 和血红蛋白解离。调节红细胞中 Hb 携带氧气的能力；此外还可以替代葡萄糖，作为红细胞的贮能物质。

3. 氧化还原系统 - 己糖磷酸旁路

红细胞的一系列氧化还原系统具有保护膜蛋白、血红蛋白及酶蛋白的巯基不被氧化，还原高铁血红蛋白等多种功能。

（四）红细胞的功能

1. 运输氧和二氧化碳： Hb 可结合 O 2 和 CO 2 ；

2. 参与血液酸碱缓冲作用；

3. 物质运输：气体、无机离子、糖、氨基酸等；

4. 受体功能：红细胞上有激素受体（胰岛素）、递质受体（去甲肾上腺素）、丙种球蛋白受体、病毒受体（血型糖蛋白 A 为流感病毒受体）；

5. 免疫功能

1981 年提出“红细胞免疫系统”的概念，红细胞不仅参与机体的免疫反应，还参与免疫调控。清除免疫复合物（ IC ）：红细胞膜上有补体 C3b 受体，由于红细胞数目比白细胞多，因此红细胞清除 IC 的机会比白细胞多 500-1000 倍，减少了 IC 对组织的损伤。对淋巴细胞的调控作用：促进 B 细胞增殖分化并产生抗体； RBC 上的 LEA-3 可与 T 细胞CD2 作用，激活 T 细胞功能；直接增强 NK 细胞的抗肿瘤作用。对吞噬细胞的作用： RBC 膜上的补体受体 CR1 ， CR3 可与吞噬细胞上的 CR1 ， FCR ， CR3 ， CR4 共同作用促进吞

噬细胞的功能； RBC 上的 SOD 能够清除吞噬过程中产生的大量自由基，对吞噬细胞具有保护作用。对补体活性的调节： RBC 膜上有补体 C3b 灭活因子，降解补体。

（五）氧解离曲线及其影响因素

血红蛋白的氧分压反应血红蛋白的氧的亲和力，它受 O2 、 CO2 、氧分压，红细胞内2 ， 3-DPG 、体温等多因素影响。所以氧压越高，表明氧与血红蛋白亲和力降低，血红蛋白就容易释放氧。它的影响因素很多，如温度降低，氧解离曲线就会左移，来释放氧，温度升高就往右移，来结合氧。

（六）红细胞保存的主要方法

1.4 ℃液态低温保存：

主要采用保养液保存，所用保养液为保存红细胞而设计，既能抗凝，又利于红细胞保存， 4 ℃保存时间短 , 目前最长不过 42 天。

2.-80 ℃或 -196 ℃深低温保存：

深低温保存细胞代谢趋于停滞，是维持生物细胞、组织活性的最理想的方法之一。为防止低温冷冻时血细胞内外的水结冰 , 使细胞受到机械的、化学的和渗透压的影响而受损伤和使血细胞能在低温下长期保存 , 通常添加低温保护剂影响细胞内外水分的转移 , 阻止胞内水分结冰 , 从而减轻低温保存损伤。这类保护剂无毒、中性、分子量小 , 并能渗入细胞的溶质 , 对红细胞也有保护作用。目前广泛采用能渗入细胞有效保护血细胞的低分子化合物有甘油。深低温保存红细胞可至 20 年以上。

3. 红细胞复壮：

红细胞中添加复壮剂 , 可提高保存中降低的 ATP 和 2, 3 - DPG 浓度，将红细胞的运氧功能恢复到和新鲜血相同的水平。复壮剂中有腺嘌呤、肌苷、丙酮酸、无机磷酸等。最为有效的是磷酸烯醇丙酮酸。

PPT16 显示的是全血保养液种类及配方，这是输血技术的基础。

PPT17 显示的是红细胞添加液种类和配方。目前添加液的种类，欧洲的和美国是两个系统，日本是一个独立的系统。在全球应用最广泛的主要是两个系统，一个是 SAGM 系统主要在欧洲使用，还有一个是 AS-1 ，主要在北美使用。

三、血小板保存

（一）血小板形态结构

PPT20 显示的是血小板的形态结构：呈双凸圆盘状，直径 2 ～4μm ；受刺激后伸出突起；在血涂片上常聚集成群；分中央颗粒区（含血小板颗粒）和周边透明区；透明区含有微管和微丝；颗粒区有特殊颗粒（α颗粒）、致密颗粒和少量溶酶体；有开放小管系和致密小管系。

（二）血小板生成

血小板（ PLT ）不是完整的细胞单位，是骨髓内由多能干细胞分化而来的成熟的巨核细胞在血小板生成素等因素调控下，以每日 40 × 10 9 /L 速度从巨核细胞胞浆裂解脱落生成的无核细胞小块胞质，释放到循环系统，每个巨核细胞可产生 1000-6000 个血小板。肺也能产生 PLT ，但仅占 7-17% 。

血小板没有细胞核，仅含有少量 RNA 。血小板的生成受多种刺激因子和抑制因子的调节，血小板的寿命为 7 － 14 天，每天约更新总数的 1/10 。

（三）血小板功能

血小板的主要功能主要是参与止血和血栓形成，在血液凝固、创口愈合、炎症、免疫等生理病理过程中起着重要的作用。他要完成这些血液凝固、创口愈合、炎症、免疫等生理过程。主要是因为血小板具有粘附、聚集、分泌、收缩血块等活动。

1. 血小板的粘附功能

指血小板粘着于非血小板表面，是血管受损后血小板参与止血的第一步。参与血小板粘附反应的因素包括血小板表面的糖蛋白 GPIb 、内皮下组织中胶原纤维、血浆中 vWf 和纤维蛋白。血小板Ⅰ b （ Gp Ⅰ b ）与粘附功能有关，是参与粘附的主要成分。正常情况下血小板不能与血管内皮组织结合，血管受损后， vWf 首先结合于内皮下胶原纤维，以致vWf 发生构型改变，此时血小板 GPIb 即与 vWf 结合活化血小板，发挥粘附作用。

2. 血小板的聚集功能

血小板彼此粘着现象称为聚集，血小板聚集在生理性止血和病理性血栓形成中起重要作用。诱导剂（如 ADP ，肾上腺素等）和切变应力均可诱导血小板发生聚集，在聚集反应中，需要钙、纤维蛋白原、完整的血小板 Gp Ⅱ b Ⅲ a 复合物存在。

3. 血小板的释放反应

血小板受到生理刺激时，储存在致密体、α颗粒或溶酶体内的多种物质即可排出细胞。

4. 血小板的其他功能

内皮支持功能：通过内皮细胞的粘着及其释放的产物在正常状态下起到修补血管内皮的作用；胞饮作用：吞噬各种异物颗粒，如墨颗粒和某些细菌；运输作用：通过主要的代谢产物而浓集、运输和释放各种物质，如 5-HT, 肾上腺素，钾离子；炎症及免疫反应：血小板颗粒释放的各种通透性因子、趋化因子等，参与炎症和免疫反应。

（四）血小板在生理性止血中的作用

PPT26 显示的是血小板在生理性止血中的作用，如血管损伤，血管内皮下的组织，会激活血小板，血小板首先粘附、聚集，再释放各类因子，形成血小板的止血栓，最后形成了凝块，在这个过程中凝血系统也被激活，同时血管会发生收缩起到了止血的作用。

（五）血小板保存种类

1. 常温液态保存

血小板最佳的保存温度是在 20-24 °。

2. 冰冻保存

血小板的最佳保存条件是在专用塑料袋中， 20 ℃～ 24 ℃，水平振荡保存。但血小板在 22 ° C 保存大于 5 天，细菌污染的危险性增加。 FDA 曾将血小板成分制品保存期从 3 天延长到 5 天， 1984 年根据已有实验数据将保存时间延长至 7 天，由于细菌污染，1986 年从 7 天缩短到 5 天。未进行细菌培养的血小板成分制品保存 5 天，经细菌培养的可贮存 7 天。最新的研究表明 PLT 在保存 8 天后其体内和体外质量指标均无差异。

（六）血小板添加液

近年来，人们采用醋酸盐作为保存液成分，发现在三羧酸循环中醋酸盐的氧化消耗能提供血小板需要的 ATP ，降低糖酵解速度。醋酸盐还能利用氢离子使浓缩血小板悬液的 pH 保持稳定。因此，开发了无机盐溶液作为血小板添加液（ PASs ）在非血浆介质中保存血小板。一是节约血浆；二是减少因输血浆蛋白引起输血反应的危险。保留＞ 15% 的自体血浆对血小板完善保存是非常必要的。血浆太少将无法维持缓冲能力和葡萄糖水平，对血小板贮存不利。

四、血浆

人的血浆占血液总量的 55% ，平均 25-45ml/kg 体重，总量约 3 升。 pH7.35-7.45, 渗透压 280-300 mOsm 。血浆保存是要保持凝血因子活性，血浆在 -18 度以下可以保存一年，此时大部分凝血因子都保持着与新鲜时相近的值，而第Ⅶ、第Ⅸ、第Ⅻ因子为 70-80% ，最不稳定的第Ⅷ因子则降到 65% 左右。输血时各种凝血因子都有止血作用，因而制备储存条件很重要。超过一年后Ⅷ因子的活性会降低很多。