REDPHARM血红蛋白氧载体保护缺血脑
2019-3-2 来源:不详 浏览次数:11次导读:虽然许多新技术可加快急性脑梗死血运重建的进程,但发生急性脑梗死到复灌注的过程常因各种因素耽搁,因此,需要在缺血脑组织血运重建前起到挽救或延缓脑组织缺血、缺氧的办法。血红蛋白氧载体(hemoglobinoxygencarrier,HBOC)具有血浆运氧作用,将氧供应到微循环,并较快送至脑组织中。其可利用血管内治疗技术进行输注,故能在短时间内保护血管再通前的缺血脑组织。
再灌注前脑保护的紧迫性
急性脑梗死发生后,由于脑组织局部缺血缺氧,对缺氧最为敏感的神经元细胞在极短时间内快速死亡,而位于原发梗死病灶周围,即缺血半暗带的细胞,随病变脑区低灌注的严重程度及持续时间亦不同程度迟发死亡。梗死发生后局部间质水肿、脑血管受压、血管内皮细胞水肿、白细胞黏附、微血栓聚集、脑血管受损,致使红细胞无法到达病灶部位,组织缺血缺氧又导致恶性循环对半暗带进一步损害,由此造成的迟发性神经、组织损伤往往远超过原发梗死所致的损害,最终导致更大面积的病损及更严重的神经功能缺失。
HBOC的药理特点
血红蛋白在红细胞中具有载氧功能,由4条多肽链构成,其亚基间的协同效应决定血红蛋白的载氧能力。血红蛋白在红细胞外仍具有运输氧的能力,符合人体生理特点,接近机体正常的代谢途径;但单独输注对机体具有较大的毒性反应,为避免不良反应,采用表面修饰、分子内交联、脂质体包裹、基因重组血红蛋白等方式合成HBOC,相对直接暴露于基质的血红蛋白修饰物,包裹的血红蛋白对机体的毒性更小。这类HBOC体积远小于正常红细胞,黏度较低,易通过普通血细胞无法通过的微小血管进行有效灌注,抑制糖酵解及乳酸产生,减少缺血性再灌注损伤。另外,HBOC具有良好的携氧释氧能力,其P50值、Bohu效应,Hill系数等都与全血相似,能够达到各组织的氧供需要求。
HBOC的临床应用
HOBC目前仅用于动物试验,个别报道应用在心脏手术、外伤急救等情况下,以补充血容量、维持血压、保障正常氧供及CO2的运输。由于神经介入技术的日益成熟,存在将HOBC越过闭塞血管向缺血脑组织运送氧的可能性,并且因血红蛋白体积远小于红细胞,在颅内多血管闭塞的情况下,普通红细胞无法通过闭塞小血管输送氧气,而HOBC仍有可能具有向组织运送氧的功能。
保护脑组织的可行性
采用过期的人血或牛血经聚合和DNA重组技术将血红蛋白制成适用于临床的HBOC已有30余年,现阶段有多种聚合血红蛋白产品处于Ⅲ期临床试验中。其中HBOC-已于年在南非获准用于临床,其为提取于牛血的聚合血红蛋白以分子内交联巩固其四聚体结构,将其大分子化,从而增加血浆半衰期,促进载氧功能,该产品无红细胞膜基质、血浆蛋白及致病物质,使纯化后的产品更加安全、有效。脑组织的供氧水平取决于脑组织的血流量及其血中氧含量,若供血减少,当脑组织得不到供氧即出现脑梗死。临床中由于脑血管病变导致脑血管血供急剧减少,受累脑组织若能在短时间得到少量血供便可延缓缺血坏死进程。
HBOC不但可以增加血液的载氧功能,且其释放氧到组织的能力比红细胞内血红蛋白更强。脑组织缺血、缺氧时,脑血管充分开放并得到有效灌注对改善预后有显著意义。通过介入技术向缺血血管输注HBOC-20l后使缺血脑组织得到灌注,HBOC-可在加大血流量的同时降低血黏度,以提高氧供能力。HBOC的P50值(氧饱和度为50%的氧分压)决定其氧弥散力的强弱,P50值越高,其释放氧到组织的速度越快,氧的亲和力越低。HBOC-较低的氧亲和力(HBOC-的P50是40mmHg,细胞内血红蛋白的P50是27mmHg)使其比体内血红蛋白释放氧到组织的速度快3倍。HBOC不仅可在常温下长期保存,且无需在输入人体前交叉配型,因此,认为HOBC可安全有效地应用于急性脑梗死事件中。
用于脑保护的研究
HOBC的研究产品目前主要有美国BioPure公司的Hemopure(多聚牛血红蛋白)、Sargart公司的Hemospan(聚乙二醇修饰人血红蛋白)、加拿大Hemosore公司的Hemolink(多聚人血红蛋白)等。多个利用HBOC进行动物实验及临床研究中,证实HBOC可以减少外伤或手术血液制品的用量,并可减少因缺血性休克导致的器官功能障碍及炎症反应。对颅脑外伤、中风及出血动物模型进行试验,发现采用HBOC作为血液的替代品血液进行输注后,可维持缺血组织的灌注,抵制线粒体的氧化损伤,减小缺氧对组织产生的损害。HSIA和MA在颅脑外伤动物模型中发现,HOBC可能具有保护脑血管并减少氧化应激的作用。KAKEHATA等研究表明,HBOC可改善大鼠急性缺血性脑卒中后的海马功能障碍,HBOC可能具有脑保护的潜力并可改善脑梗死相关的神经性并发症。
研究发现,在大脑中动脉闭塞的大鼠模型中输注HOBC可减少梗死面积、维持脑血管扩张及改善侧支灌注。在血栓事件发生的早期,由于分子量小,体循环中的HBOC可通过红细胞无法通过的梗死部位到达缺血脑区,并减轻局部缺血缺氧损伤,而且在动物实验中也证实较低剂量的HBOC(10ml/kg)可以明显减少脑缺血实验动物模型的脑梗死范围,发挥明显的脑保护作用。KAWAGUCHI等对非人灵长类动物进行试验发现,HOBC在猴子缺血后早期脑保护中仍然存在作用。因此,认为HOBC在脑保护方面有一定的基础。
HOBC脑保护机制的探讨
虽然HBOC在Ⅲ期临床实验中出现的不良反应最终使其未能通过FDA的临床应用批准,但值得
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