Inter-unit variability and rapid depletion of 2,3-diphosphoglycerate in stored red blood cells: implications for transfusion practice in neurocritical care
本研究表明，储存红细胞中的 2,3-DPG 水平表现出显著的单位间差异性，且在 42 天有效期届满前便已迅速耗竭，这暗示将储存时间作为代谢状态的指标会误判输注单位实际的氧解离能力。
原始论文采用 CC BY 4.0 许可（https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/）。 这是一篇未经同行评审的预印本的AI生成解释。这不是医疗建议。请勿根据此内容做出健康决定。 阅读完整免责声明
当医生给病人进行输血时，目标非常简单：将氧气输送到需要的组织中。红细胞充当运输卡车，将氧气与一种称为血红蛋白的蛋白质结合并携带。然而，为了使这一系统发挥作用，血红蛋白必须在到达目的地后愿意释放氧气。红细胞内有一种特定的分子，被称为 2,3-二磷酸甘油酸（2,3-diphosphoglycerate），它充当释放机制。它与血红蛋白结合并降低其对氧气的抓取力，确保气体在需要的地方被放下。如果没有足够的这种分子，血红蛋白会抓得太紧，导致氧气无法到达组织。
血库将捐献的血液储存在冷藏袋中长达六周之久。在此期间，细胞脱离了它们的自然环境，必须依靠储存的营养物质生存。众所周知，随着血液在储存过程中，其质量会缓慢下降，科学家称这一过程为“储存损伤”（storage lesion）。细胞变得更加脆弱，周围的液体变得更加酸性，而关键的释放分子——2,3-二磷酸甘龙酸也开始消失。多年来，研究人员一直在争论血液袋的存放时间是否会对患者产生影响。一些研究表明新鲜血液更好，而另一些研究则发现没有差异。造成这种困惑的一个主要原因是，人们假设所有同等存放时间的血液袋都是完全相同的。如果一个血液袋存放了十天，人们就会假设它与任何其他存放了十天的血液袋具有相同的代谢状态。这项研究通过直接观察血液袋内的化学现实，挑战了这一假设。
巴塞罗那的一组研究人员决定不再仅仅根据血液袋上的日历日期，而是去检查细胞内部真实的化学状态。他们收集了 24 单位的白细胞去除红细胞悬浮液（leukodepleted packed red blood cells），这是去除了白细胞的标准血液制品。这些单位由健康捐赠者制备，并储存在含有生理盐水、腺嘌呤、葡萄糖和甘露醇的溶液中。该团队并未只检查一次血液，而是在六周的时间里，从储存的第三天开始，直到第四十二天，反复对同一批血液袋进行采样。为了获得尽可能准确的结果，他们使用了一种名为液相色谱-质谱联用（liquid chromatography–mass spectrometry）的高灵敏度技术。这种方法允许科学家以极高的精度对特定分子进行称重和计数，远优于旧的检测方法。他们在每个检查点都测量了氧气释放分子的含量以及血液液体的酸度。
结果揭示了关于血液供应的一个惊人真相。在他们测试血液袋的第一天，即储存的第三天，各单位之间并不相同。氧气释放分子的含量在不同血液袋之间存在巨大的差异。在某些血液袋中，该水平几乎为零，而在另一些血液袋中，其水平仍然很高，几乎是最低值的二十倍。这意味着两个存放时间完全相同的血液袋，其输送氧气的能力可能截然不同。然而，这种差异并不会持续很久。随着天数的增加，所有血液袋中的分子水平都开始迅速下降。到第七天时，该分子的平均量已降至初始水平的三分之一以下。到第十四天时，它已经下降了百分之九十以上。到第十七天时，在大多数血液袋中，该分子的含量已低到设备无法检测到的程度。
与此同时，研究人员也追踪了血液的酸度。他们发现，液体每天都会变得更加酸性，在六周的存储期结束时，从中性水平降至显著的酸性状态。数据展示了一个明确的联系：随着血液变得更加酸性，氧气释放分子也随之消失。储存液体的酸化似乎是关闭该分子生产并加速其分解的主要驱动因素。这种快速消耗发生在血液达到其 42 天官方有效期之前的很久。
该研究认为，目前仅根据储存天数来将血液分类为“新鲜”或“陈旧”是有误导性的。一个被标记为“陈旧”的血液袋可能在几周前就已经失去了释放氧气的能力，但一个被标记为“年轻”的血液袋如果初始水平较低，可能也已经失去了大部分能力。研究人员建议，重点不应放在改变输血政策以仅使用最新的血液袋上，而应放在改进储存溶液本身上。他们指出，先前的实验表明，通过在储存液中添加某些物质或控制酸度，有可能让氧气释放分子存活更长时间。通过修复血液袋内的环境，或许可以使血液在其整个保质期内保持功能性，从而确保无论捐献后经过了多少天，每一单位血液都能有效地输送氧气。
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