东京，2025年6月3日 – 在全球血液供应持续紧张的背景下，日本奈良医科大学的一项开创性研究正为缓解这一危机带来新的希望。该大学于2025年3月启动了一项临床试验，向16名健康成年志愿者注射了100至400毫升的无血型通用人工血液。这项试验是全球范围内探索人工血液应用的重要一步，旨在解决传统输血系统面临的诸多挑战，包括感染风险、血型不匹配、免疫反应以及血液的短期储存问题。
全球血液短缺：一个日益严峻的挑战
世界卫生组织（WHO）的数据显示，全球每年血液捐献量超过1.18亿次。然而，这种看似庞大的数字背后，隐藏着一个令人担忧的现实：低收入国家和地区的血液供应严重不足。在这些地区，由于捐献者数量有限、储存和运输条件落后等因素，许多需要输血的患者无法及时获得救治。
血液短缺带来的后果是灾难性的。在创伤、手术、分娩等紧急情况下，及时输血是挽救生命的关键。然而，由于血液供应不足，许多可预防的死亡案例不断发生。此外，一些慢性疾病患者，如地中海贫血症和再生障碍性贫血症，需要定期输血维持生命，血液短缺也严重影响了他们的生活质量。
除了供应不足，传统输血系统还面临着其他挑战。首先，血液的储存时间有限，通常只有几周。这意味着医院和血库需要不断补充新鲜血液，增加了运营成本和管理难度。其次，血型不匹配可能导致严重的输血反应，甚至危及患者生命。因此，在输血前必须进行严格的血型配对，这在紧急情况下可能延误治疗时机。此外，传统输血还存在感染风险，尽管现代医学技术已经大大降低了这种风险，但仍无法完全消除。
人工血液：解决血液短缺的潜在方案
面对传统输血系统的种种挑战，人工血液的研发被视为解决血液短缺问题的潜在方案。人工血液是一种人造的血液替代品，旨在模拟天然血液的功能，包括携带氧气、维持血液循环和凝血等。与传统血液相比，人工血液具有许多优势：
- 通用性： 人工血液不含血型抗原，因此可以输给任何血型的患者，无需进行血型配对。
- 安全性： 人工血液不含病毒和细菌，可以避免感染风险。
- 储存性： 人工血液可以长期储存，无需担心过期问题。
- 可控性： 人工血液的成分和功能可以根据需要进行调整，以满足不同患者的需求。
日本的突破性研究：血红蛋白囊泡
日本奈良医科大学的这项研究，正是基于上述优势，致力于开发一种安全、有效、通用的新型人工血液。该项目由Hiromi Sakai教授领导，其核心技术是从过期捐献血液（超过三周）中提取携氧分子血红蛋白（hemoglobin），并将其封装在脂质外壳中制成，称为“血红蛋白囊泡”（hemoglobin vesicles）。
血红蛋白是红细胞中的一种蛋白质，负责携带氧气。将血红蛋白从过期血液中提取出来，可以避免使用新鲜血液，从而缓解血液供应压力。然而，游离的血红蛋白在体内容易分解，产生毒性。为了解决这个问题，Sakai教授团队将血红蛋白封装在脂质外壳中，形成纳米级别的囊泡。这种囊泡可以保护血红蛋白免受分解，延长其在体内的存活时间，并降低其毒性。
“血红蛋白囊泡”具有以下特点：
- 模拟天然红细胞： 囊泡的结构和大小与天然红细胞相似，可以有效地携带氧气。
- 无血型标记： 囊泡不含血型抗原，因此可以输给任何血型的患者。
- 无病毒风险： 囊泡的制备过程可以去除病毒和细菌，避免感染风险。
- 体积小： 囊泡的体积比天然红细胞小，可以渗透到中风或血栓阻塞区域，具有独特的治疗优势。
临床试验：评估安全性和有效性
奈良医科大学的临床试验旨在评估“血红蛋白囊泡”的安全性和有效性。在第一阶段试验中，16名健康成年志愿者被注射了100至400毫升的人工血液。研究团队将密切监测志愿者的身体状况，观察是否出现副作用，如发热、皮疹、过敏反应等。
如果第一阶段试验未发现明显副作用，研究团队将进入下一阶段，重点测试人工血液的疗效。他们将选择一些需要输血的患者，如贫血患者或手术患者，将人工血液作为辅助治疗手段，观察其是否能够有效地提高患者的血氧水平，改善临床症状。
此前研究的经验与教训
事实上，这并非日本首次进行人工血液的临床试验。2022年，日本曾进行过类似试验，测试人工血液的携氧能力。部分参与者出现轻微发热或皮疹等副作用，但很快恢复。这些早期的研究为本次试验提供了宝贵的经验和教训。研究人员更加重视人工血液的纯化和安全性评估，并优化了给药方案，以减少副作用的发生。
全球人工血液研究的现状与未来
除了日本，美国、欧洲等国家也在积极开展人工血液的研究。目前，人工血液的研发主要集中在以下几个方向：
- 血红蛋白基氧气载体（HBOCs）： 这是一种基于血红蛋白的人工血液，通过化学修饰或基因工程手段，提高血红蛋白的稳定性和安全性。
- 全氟化碳（PFCs）： 这是一种合成的氧气载体，具有良好的化学稳定性和生物相容性。
- 纳米颗粒氧气载体： 这是一种利用纳米技术制备的人工血液，可以将氧气分子封装在纳米颗粒中，提高其在体内的运输效率。
尽管人工血液的研发已经取得了一些进展，但仍面临着许多挑战。例如，如何提高人工血液的携氧能力，如何延长其在体内的存活时间，如何降低其毒性和免疫原性等。解决这些问题需要科学家们不断探索和创新。
人工血液的伦理考量
值得注意的是，人工血液的研发和应用也引发了一些伦理方面的讨论。一些人担心，人工血液可能会被滥用，例如用于提高运动员的成绩，或者用于军事目的。此外，人工血液的安全性问题也备受关注。尽管研究人员已经采取了许多措施来降低风险，但仍无法完全排除潜在的副作用。
因此，在推广人工血液的应用之前，必须进行充分的伦理评估，制定完善的监管措施，确保其安全、合理地使用。
结语：迎接人工血液时代的到来
日本启动的无血型通用人工血液临床试验，是全球人工血液研究领域的一个重要里程碑。如果试验成功，将为缓解全球血液短缺问题带来新的希望。尽管人工血液的研发仍面临着许多挑战，但随着科学技术的不断进步，我们有理由相信，在不久的将来，人工血液将成为一种安全、有效、通用的血液替代品，为人类健康做出更大的贡献。
人工血液的未来，不仅仅是解决血液短缺的问题，更在于其潜在的医疗应用。例如，它可以用于治疗中风、心肌梗死等缺血性疾病，也可以用于改善肿瘤的放射治疗效果。此外，人工血液还可以用于器官移植，延长器官的保存时间，提高移植成功率。
我们期待着人工血液时代的到来，期待着它为人类健康带来更多的福祉。这项研究的进展，无疑为全球医疗领域带来了新的希望，也激励着更多的科研人员投身于人工血液的研究，共同迎接一个更加美好的未来。
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