海藻糖用于血细胞冻干保存中的研究进展.docx
《海藻糖用于血细胞冻干保存中的研究进展.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《海藻糖用于血细胞冻干保存中的研究进展.docx(14页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、海藻糖用于血细胞冻干保存中的研究进展【摘要】 冰冻干燥方法是保存血细胞最佳的方法,因为冻干的血细胞制品能在常温下保存,性能稳定,保存时间长,便于运输,保存费用低廉等优势,解决了目前血细胞保存的局限性。然而,在冻干过程中血细胞膜的损伤、细胞功能的降低是一个重要的问题。目前,研究者多以海藻糖为保护剂,将海藻糖导入血细胞内,对血细胞进行冻干。本文主要综述冻干对血细胞损伤机理,海藻糖对血细胞冻干过程中的保护机制及海藻糖在血细胞冻干保存中的研究现状。【关键词】 海藻糖Research Progress on Trehalose Used in Lyophilization of Blood Cells
2、ReviewAbstract Lyophilization is the best method for preservation of blood cells atblood cells could be stored at room temperature for long periods of time,while maintaining a high degree ofblood cells facilitates transportation and the costs are ,the membrane of blood cells is damaged and viability
3、 of blood cells is decressed inhas been shown to protect membrane,proteins and nucleic acids during freezing and ,researchers present a methor for loading blood cells withthis paper,damage effect of lyophilization on blood cells,the mechanism of trehalose protection and the experimantal studies on t
4、rehalose were reviewed.Key words trehalose; blood cells; lyophilization 目前,红细胞、血小板和造血干细胞的保存多采用常温下的短期保存和深低温的长期保存。此两种保存方法均需要笨重的冰箱和存储设备,保存费用昂贵,在保存和运输进程中受到诸多自然、环境因素的限制,远远不能满足临床应用。由于冻干血细胞能在常温下保存,保存时间长,性能比较稳定,输注方便,保存费用低廉,便于运输等优点,血细胞的冻干保存已成研究热点。冻干红细胞、血小板的研制成功将会改善临床用血短缺状况,对战伤和急诊救助有重大的应用价值;造血干细胞的冻干保存给恶性血液病患者
5、的治疗带来新的曙光。 血细胞的冷冻干燥过程一般包含预冻、初级干燥、次级干燥三个步骤。在此过程中细胞的生存条件、物理状态均发生变化,构成细胞的膜蛋白及磷脂存在一定程度的变性,影响细胞器的功能活动,细胞的生活力下降。如何最大限度的抑制细胞成分的变性,保持细胞原有的活力,一直是血细胞冻干保存研究的重点。存在于一些微生物、低温休眠动物和耐干旱植物中的海藻糖引起人们的关注。海藻糖是葡萄糖的二聚体,是一种非还原性保护剂,在低温、干燥状态下对生物材料有保护作用。是低温生物领域最佳的保护剂。现就海藻糖在血细胞冻干保存中的作用机制及应用现状综述如下。 冷冻干燥对血细胞的损伤机制冷冻对血细胞的损伤血细胞在预冻过程
6、中,细胞内的水分结冰,体积膨大,细胞内冰晶对细胞膜及细胞器膜产生机械损伤。细胞外水分结冰、细胞外的溶质浓度升高、 渗透压增高、 pH 值改变,导致构成细胞的蛋白变性、 细胞脱水死亡。 如何减少胞内外冰晶的形成是防止预冻时细胞损伤的关键所在。 低温生物工程大量的实验证明:对不同种类的细胞选择最佳的冷却速率,是细胞内外冰晶生成最少且最小的必要条件1。生物样品的玻璃化保存是避免冰晶生成的主要措施,也是实现生物体低温保存的主要途径。所谓玻璃化,主要是指液体转变为非晶态的固化过程,玻璃态固体分子之间的距离与液态分子间距离没有区别,不形成冰晶。20世纪50年代,Smith用甘油做保护剂,采用100/min
7、的冷却速率,取得了红细胞低温保存的成功,很快用于临床输注。1996年Pellerin-Mendes和他的合作者2用海藻糖做保护剂实现了红细胞的玻璃化保存。各项指标均达到临床输注标准。Wolkers等3人使用保护剂对小鼠血小板进行低温保存,效果较好。一系列的研究,使血细胞的低温保存技术日趋完善。干燥对血细胞的损伤机制无论是红细胞、血小板,还是造血干细胞的深低温保存都是成功的。但研究人员在血细胞的冻干保存研究中发现,在干燥过程中血细胞膜的损伤、细胞内容物的泄露是影响细胞冻干后存活率下降的主要原因。Crowe与他的合作者4从龙虾的肌肉中分离出肌腱质网建立细胞膜模型,在膜干燥过程中,膜发生大量的融合,
8、形成许多漏洞。细胞膜上的各种离子通道皆丧失。研究者从分子水平探究原因发现:细胞在干燥过程中,细胞膜失水,膜上的蛋白质与蛋白质之间、蛋白质与脂类之间相互作用,以补偿丢失水分中的氢,导致细胞膜大片融合、破损,内容物外溢5。其次,细胞在冻干过程中,细胞膜、细胞器膜经历液相向固相的相变过程,即膜脂质的物理状态的改变,从磷脂双层的首基区域除去氢键键合的水,可增加首基的密度,将丙烯酰基拉在一起,增加范德瓦耳斯相互作用的几率,结果脂类可以从液晶态转变成凝胶态。当再水化时,在室温为凝胶态的干膜又转变成液晶态6。在这种相位转变过程中,膜的某些部分包装不好就会发生渗漏,细胞内物质外流7。因此,如何稳定细胞膜,保持
9、血细胞膜的完整性成了血细胞冻干保存的主要目标之一。海藻糖在血细胞冻干保存中的作用机制细胞的冻干包括冰冻和干燥两个过程。研究者一直在寻找一种保护剂,既能有较高的玻璃化温度,在冰冻过程中能降低冰晶和溶质的损伤,又能在干燥过程中代替水分子稳定细胞膜骨架,在干燥样品再水化时降低细胞膜的相变温度,使细胞再水化时不经历膜相变,保持细胞膜的完整性。研究人员发现8,自然界有一些微生物,在脱水达99%时仍能存活数年,这与其大量分泌海藻糖有关,水化后,海藻糖分泌明显降低。大量的以海藻糖为保护剂的低温生物材料冻干保存研究中发现:海藻糖是低温干燥保存最佳的保护剂,其保护机制如下。玻璃态形成玻璃化是细胞、组织、器官低温
10、保存的理想途径,可以避免冰晶和溶质损伤。海藻糖是葡萄糖的二聚体,是一种稳定的非还原性二糖,有较高的玻璃化温度,很容易形成玻璃态。较高的玻璃化温度避免低温对血细胞膜蛋白质和脂质的损伤,其次,海藻糖形成玻璃态,将细胞膜的蛋白质分子支撑包裹起来,使之不易变形,抑制细胞膜的融合,降低细胞膜通透性4。海藻糖较高的玻璃化温度使冻干样品的稳定性更强,保存时间长。Esteves 等7分别研究了以海藻糖和其它二糖做保护剂冻干细菌,冻干后的细菌保存在湿润的空气里,以海藻糖做保护剂的冻干样品保存时间长,而以其它二糖为保护剂的冻干样品的细菌膜融合,很快降解,推测这和海藻糖的玻璃化温度高于其它二糖有关。稳定细胞膜Che
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 海藻 用于 血细胞 保存 中的 研究进展
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。