输注储存Rbc影响循环游离Hb水平和NO消耗的前瞻性研究李秀伟

输注储存Rbc影响循环游离Hb水平和NO消耗的前瞻性研究李秀伟

李秀伟1姜月红2金薇1冯恩航2蒋蕊1

1黑龙江省医院1输血科；2实验诊断部哈尔滨150036

摘要：目的通过研究输注储存红细胞对循环fHb水平和NO消耗的影响，探讨红细胞的储存损伤及不同人群输注储存红细胞后的效果及作用机理。方法收集我院住院、拟输血患者血标本，分三组收集，第一组为创伤组10人：包括外伤和骨折病人，排除慢性病、血液病、肝、肾功能损害者；第二组为内皮损伤组10人：包括糖尿病、高血压、高血脂患者：第三组为非珠蛋白生成障碍性贫血病组10人：包括缺铁性贫血、巨幼细胞性贫血、再障、骨髓抑制患者。输血前采集患者抗凝血和非抗凝血，分别制作血涂片，和血常规、fHb、NO、HP、ALT、AST、BUN、CPK等相关指标的检测，记录检测数据，给予2U红细胞悬液后，分别于输血后15分钟、60分钟、120分钟、24小时、一周等时间点采集患者抗凝血和非抗凝血，分别制作血涂片，和血常规、fHb、NO、HP、ALT、AST、BUN、CPK等相关指标的检测，记录检测数据，同时收集患者相关病史资料，如：民族、年龄、性别、籍贯等，保留资料。结果30名患者分别测定fHb、NO、HP，并对测定结果进行统计学方差分析，结果如下：fHb水平：输血前后有差别（F处理：11.72，P＜0.01）30名患者的游离Hb水平有差别（F配伍：21.89，P＜0.01）；NO：输血前后有差别（F处理：19.69，P＜0.01），30名患者的NO水平有差别（F配伍：11.967，P＜0.01）；HP：输血前后有差别（F处理：7.25，P＜0.01），30名患者的HP水平有差别（F配伍：13.72，P＜0.01）。分组统计结果：fHb测定：三组间无差别（F0.43，P＞0.05）；NO测定：三组间无差别（F0.998，P＞0.05）；HP测定：三组间无差别（F0.744，P＞0.05）。结论本人从三组患者（创伤患者组、血管内皮损伤患者组和非珠蛋白生成障碍性贫血病组）来研究输注储存红细胞影响循环游离血红蛋白水平和NO的消耗情况，从数据中可以看出，输血是一个动态的复杂的相互作用的过程，并非储存红细胞中fHb增加影响了NO的利用率就一定出现受血者血浆中NO的持续减少，这是因为输注储存红细胞后机体产生一系列的反应，这个过程是在fHb与NO反应、而HP又与fHb反应的互相制约最后达到消长平衡的变化中完成的。因此我们可以看出fHb的增高与NO的消耗，理论上可以引起输血不良反应，但是这种反应的发生与否，取决于fHb、NO与HP的动态平衡状态。

关键词：输注；储存红细胞；游离Hb；NO；HP

AprospectivestudyofstoredRBCtransfusionseffectingcirculatingfreehemoglobinlevelsandnitricoxideconsumption.

LIXuewei，JINWei，HUXiaoli，SHIZhongkai，JIANGYuehong，FENGEnhang，JIANGRui

DepartmentofTransfusion，DepartmentofInfectiousDisease，andDepartmentofExperimentalDiagnosis，HeilongjiangProvincialHospital

Harbin，150036

HeilongjiangProvincialHealthDepartmentfundedproject2013

Abstract：ObjectiveThroughthestudyofstoredRBCtransfusionseffectingcirculatingfreehemoglobinlevelsandnitricoxideconsumption，theRBCstorageinjuryandtheresultsandmechanismsofstoredRBCtransfusionsamongdifferentgroupsofpeople.MethodsBloodsamplesofin-patientstobetransfusedarecollectedbythreegroups：thewoundedgroupof10peoplewithexternalinjuriesandfractures，andnochronicdiseases，hematonosisorliver/kidneydysfunctions；theendothelialimpairmentgroupof10peopleincludingdiabetic，hypertensiveandhyperlipemiapatients；andthenon-thalassemiablooddiseasegroupof10peoplewithhypoferricanemia，megaloblasticanemia，aplasticanemia，andbonemarrowsuppression.Theanticoagulantandnonanticoagulantofthepatientsarecollectedbeforethetransfusion，withthebloodsmearsmade，theroutinebloodtestareperformedalongwiththeexaminationsoflevelsoffreehemoglobin，NO，HP，ALT，AST，BUN，CPKandotherrelativeitems.Afterrecordingthetestdataandgiving2unitsoferythrocytesuspension，samplesoftheanticoagulantandnonanticoagulantofthepatientsarecollectedafterrespectively15minutes，60minutes，120minutes，24hours，and1week.Thesameitemsoflevelsoffreehemoglobin，NO，HP，ALT，AST，BUN，CPKareexaminedagainwithtestdatarecorded.Othermedicalhistoryrelatedinformation，includingethnicity，age，gender，andnativeplace，isalsobeingcollectedandrecordedatthesametime.ResultsThestatisticalanalysisofvarianceoftherespectivelymeasuredfreehemoglobin（Hb），nitricoxide（NO），andhaptoglobin（HP）levelsofthesamplesof30patientsareperformed.Theresultsareasfollows：

FreeHblevel：Differsbeforeandafterthetransfusion（Fprocessing：11.72，P<0.01）；Differsamong30samples（Fcompatibility：21.89，P<0.01）.

NOlevel：Differsbeforeandafterthetransfusion（Fprocessing：19.69，P<0.01）；Differsamong30samples（Fcompatibility：11.967，P<0.01）.

HPlevel：Differsbeforeandafterthetransfusion（Fprocessing：7.25，P<0.01）；Differsamong30samples（Fcompatibility：13.72，P<0.01）.

Groupingstatisticsresultsareasfollows：

FreeHblevel：Nodifferencebeforeandafterthetransfusion（F：0.43，P>0.05）.

NOlevel：Nodifferencebeforeandafterthetransfusion（F：0.998，P>0.05）.

HPlevel：Nodifferencebeforeandafterthetransfusion（F：0.744，P>0.05）.

ConclusionAccordingtothedataofcirculatingfreehemoglobinlevelsandnitricoxideconsumptionaffectedbystoredRBCtransfusionsfromthe3groups（thewoundedgroup，theendothelialimpairmentgroup，andthenon-thalassemiablooddiseasegroup）ofpatients，transfusionisaprocessofcomplexdynamicinteraction.ThefactthattheincreaseoffhbinthestoredRBCimpactstheutilizationofNOdoesn’tnecessarilyleadtothecontinuingdecreaseofplasmaNOoftherecipientduetotheseriesofreactionstakeplaceintheorganismafterthetransfusionofstoredRBCs，whichiscompletedthroughtheinter-restraintandthefinaldynamicbalanceofthereactionsbetweenfHbandNOaswellasHPandfHb，fromwhichwecandrawtheconclusionthattheincreaseoffHbandtheconsumptionofNOistheoreticallyresponsibleforpossibletransfusionadversereactions，however，whetherthereactionsappearornotdependsonthedynamicbalancestatusamongfhb，NOandHP.

Keywords：transfusion；storedredbloodcell（storedRBC）；freehemoglobin（freeHb）；nitricoxide（NO）；haptoglobin（HP）

输注储存红细胞虽说是一种经验性治疗方法，但由于目前世界上血液替代品的开发情况尚不理想，因此仍然是缓解大量失血、严重贫血、骨髓抑制、红细胞异常破坏患者的一种重要治疗手段。

近年来，有关输血不良反应与离体红细胞经长期储存产生“储存损伤”的学说盛行，认为红细胞经过体外长时间的低温储存，红细胞的代谢、形态结构、生理功能和生化指标等与体内的红细胞有很大的差异1：，全血离开人体就可发生变化，其损伤程度与保存液种类、温度、时间等因素有关，如果温度和保存液的种类不变，则储存损伤的变化随保存时间而增加。红细胞悬液随着贮存时间的延长，细胞内的能量和ATP消耗导致红细胞形态发生变化，其膜结构的改变以及对阳离子主动转运功能受阻，血红蛋白可以游离于细胞外2：；红细胞保存时，细胞内NO及其衍生物含量迅速下降，随后细胞生化代谢、功能及形态学相继发生改变3：；总之，红细胞经体外储存发生溶血反应，回输之后由于红细胞生存率下降导致血管内溶血，体内fHb含量显著增加，对NO的清除作用增强4：。

目前国内对此仅限于动物实验或体外研究。比如通过建立小鼠红细胞体外储存系统，模拟临床实践进行研究或者用于测量库血的游离Hb与NO指标或向库血中添加NO，观察其对储存损伤的改善程度等，尚无人采用分组方法对患者输血前后循环fHb水平与NO消耗情况进行研究。本研究旨在对输注21±3天的库存血对循环的影响情况进行分析，以期从这些数据中找到关联因素，来探讨其对输血不良反应的预防作用。

1材料与方法

1.1样本来源来自2014年7月-2015年6月就医于黑龙江省医院的住院患者30人份。年龄40-90

岁，平均年龄60.2岁。其中治愈率占23.3%、好转率占63.4%、死亡率占13.3%；

1.2分组情况第一组为创伤组10人：包括外伤和骨折病人，排除慢性病、血液病、肝、肾功能损害

者；第二组为内皮损伤组10人：包括糖尿病、高血压、高血脂患者；第三组为非珠蛋白生成障碍贫血病组10人：包括缺铁性贫血、巨幼细胞性贫血、再障、骨髓抑制患者。

1.3检测项目输血前采集患者抗凝血和非抗凝血，分别制作血涂片，和血常规、fHb、NO、

HP、ALT、AST、BUN、CPK等相关指标的检测，记录检测数据，给予2U红细胞悬液后，分别于输血后15分钟、60分钟、120分钟、24小时、一周等时间点采集患者抗凝血和非抗凝血，分别制作血涂片，和血常规、fHb、NO、HP、ALT、AST、BUN、CPK等相关指标的检测，记录检测数据，同时收集患者相关病史资料，如：民族、年龄、性别、籍贯等，保留资料。

1.4仪器与试剂郑州安图生物2010酶标仪（PHOMO）测定血清NO、HP水平；试剂：江莱生物NO、

HP酶联免疫试剂盒。山东高密彩虹半自动生化分析仪（GF-D200）测定血浆游离Hb水平；试剂厂家：北京瑞尔达生物科技有限公司。采用贝克曼CX-9生化分析仪测定ALT、AST、BUN、CPK；采用日本希森美康KX-21全自动血细胞分析仪测定血常规。

1.5统计学处理数值采用方差分析，计算F值，查F界值表，P＜0.05有统计学意义。

2结果

2.1fHb水平变化情况

2.1.130名患者输血前后fHb水平变化见图1

图1输血前后有差别（F处理：11.72，P＜0.01）30名患者的游离Hb水平有差别（F配伍：21.89，P＜0.01）

2.1.2三组分别统计输血前后游离Hb水平变化如下：

图1-1创伤组：输血前后有差别（F处理：2.656，0.01＜P＜0.05），

10名患者有差别（F配伍：14.06，P＜0.01）

2.2NO水平变化情况

2.2.1输血前后NO水平变化见图2

图2输血前后有差别（F处理：19.69，P＜0.01），30名患者的NO水平有差别（F配伍：11.967，P＜0.01）；

3讨论：本研究表明，输血的过程是一个动态的变化过程，储存红细胞重新被输注进生命体后产生着一系列的复杂的级联反应。

首先，红细胞离开生命体被放入保存液中，经过低温储存21±3天，fHb明显增加。储存10d、20d、30d血浆fHb逐渐增高，20d后fHb高于正常范围（40mg/L）5：；而且约有25%RBC在回输后24小时内被破坏造成血管内溶血6：。这就是输入储存RBC后15分钟受血者体内的fHb明显增加的原因。

哺乳动物内NO主要由一氧化氮合酶（NOS）以左旋精氨酸（L-Arg）为底物而合成。7：根据NO的来源不同，NOS可分为三类，即内皮型NOS（eNOS），存在于血管内皮、支气管内皮和海马锥体细胞层；神经型NOS（nNOS），存在于视网膜、植物神经纤维、大脑皮层、骨骼肌细胞和平滑肌细胞等，eNOS与nNOS正常状态下即可表达，需钙离子参与；诱导型NOS（iNOS），存在于肝细胞、单核巨噬细胞、内皮细胞和成纤维细胞，在多数情况下只在免疫应答和神经损伤后才表达，非钙离子依赖性8：。

还有一种非酶生性NO，通过供体生成。

本研究表明输血后15分钟，受血者血浆内NO有一个短暂性提高。可能是由于机体因输血对异种基因抗原进入体内，产生的一种免疫应答。存在于巨噬细胞内的iNOS在机体免疫应答时出现表达合成NO9：所致。

Hb对NO有很强的清除能力。氧合Hb（oxyHb）和NO反应生成硝酸盐和高铁Hb（metHb），从而大大降低血管内皮NO的生物利用率。正常情况下，Hb被包裹在RBC内。在RBC膜的屏障作用下，RBC膜外的非扰动层和血液层流状态造成与内皮细胞间的无细胞区，三个因素共同作用下NO不被Hb清除。fHb与NO的反应速率是RBC内Hb的500-1000倍10：。fHb增加后，NO的生物利用率大大降低，这也许就是受血者在输血后一小时直至一周fHb与NO均大幅下降的原因。

本研究中HP水平在输血后15分钟也有一个短暂性的升高。因为结合珠蛋白主要在肝脏合成，是一种急性期时相反应蛋白，当机体处在应激状态时，血液中的HP明显增多，如心肌梗塞、肿瘤、炎症、创伤、感染等病理状态时，以及应用某些激素，如皮质激素和雄性激素后，其血清含量常有显著提高，并与严重程度和预后有关。

HP的主要功能是结合fHb，形成稳定的HP-Hb复合物，这种结合使HP和Hb的构型和特征均发生改变。HP-Hb的功能既不同于HP，亦不同于Hb，且这个反应基本上是不可逆的。

HP的降解也在肝脏。血浆中的结合珠蛋白（HP）与fHb结合后大部分被输送至肝脏分解。临床上有许多病因可造成红细胞破坏，如创伤、烧伤等，造成血中fHb明显升高，而HP与fHb结合后形成的复合物可被网状内皮细胞迅速清除，但该复合物因分子量大，不能通过肾小球滤膜而经尿液排出。故可阻止亚铁血红素的漏失。且可防止溶血导致的肾脏受损。最近研究表明，血红蛋白与结合珠蛋白一旦结合。它就迅速在两个场所之一从血液被清除。这两个场所即肝细胞（90％）和单核细胞/巨噬细胞（10％）。对于HP-Hb复合物在肝细胞上的特异性受体尚未被发现，但单核细胞/巨噬细胞上的受体，最近已证实为CD16311：。CD163（HbSR）是一种迄今为止仅仅在单核-巨噬细胞系统细胞膜上发现的跨膜分子，属于富含半胱氨酸的清道夫受体超家族的成员之一。它可以特异性地识别Hb-HP复合体12：。

当血浆中增高的fHb超过结合珠蛋白的结合能力时，剩余的fHb少部分与血浆中的血结素结合；一部分转变为高铁血红蛋白，与血浆中清蛋白结合形成高铁血红素清蛋白；大部分通过肾脏排泄，形成血红蛋白尿。

已经有研究对结合珠蛋白生成障碍性贫血患者做了贮存红细胞中一氧化氮的变化与输注效果的研究，结果显示随着红细胞贮存期延长，一氧化氮水平有持续下降的趋势（P＜0.01），红细胞输注效率也随之下降（P＜0.01），差异有显著意义13：。

另IrisCVermeulenWindsant，NorbertCJdeWit等人的研究证实了血液肿瘤患者（急性髓系白血病、多发性骨髓瘤、伯基特氏淋巴瘤、急性淋巴细胞白血病、睾丸癌、髓系肉瘤、非霍奇金型B细胞淋巴瘤、骨髓增生异常淋巴瘤）的输血增加游离血红蛋白水平和一氧化氮的消耗14：。

本人从三组患者（创伤患者组、血管内皮损伤患者组和非珠蛋白生成障碍性贫血病组，分组统计结果：fHb测定：三组间无差别（F0.43，P＞0.05）；NO测定：三组间无差别（F0.998，P＞0.05）；HP测定：三组间无差别（F0.744，P＞0.05）。来研究输注储存红细胞影响循环游离血红蛋白水平和NO的消耗情况，从数据中可以看出，输血是一个动态的复杂的相互作用的过程，并非储存红细胞中fHb增加影响了NO的利用率就一定出现受血者血浆中NO的持续减少，这是因为输注储存红细胞后机体产生一系列的反应，这个过程是在fHb与NO反应、而HP又与fHb反应的互相制约最后达到消长平衡的变化中完成的。因此我们可以看出fHb的增高与NO的消耗理论上可以引起输血不良反应，但是这种反应的发生与否，要看fHb、NO与HP的动态平衡状态是否存在。

黑龙江省卫生厅2013年资助项目

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