文摘
Hemoglobin-based氧载体体)已经提出和测试几十年来治疗的出血。我们以前提出替代血红蛋白(Hb)与携带氧气HBOC蛋白质蚯蚓血红蛋白(人力资源),从海洋蠕虫,表明Hr-based衍生品也可以执行至少或甚至比Hb-based HBOC一系列在体外实验中涉及氧化和nitrosative压力以及充值动物模型,在少量的人力资源——或者Hb-HBOC注入老鼠。这里,扩展到一个出血的实验,这些实验中人力资源聚合与戊二醛,单独或与人血清白蛋白结合,后给予20 - 30%血量的丧失。这些制剂的性能比较与Hb-based HBOC在相同条件下测量。聚合人力资源发现存活率降低了,因此不能作为氧载体在输血。另一方面,一个Hr-albumin共聚物恢复存活率100%,一般产量生化和组织学参数类似于glutaraldehyde-polymerized牛血红蛋白,除了酸碱失衡。后者可能会解决了采用同种异体白蛋白与白蛋白受雇于本研究。
1。介绍
Hemoglobin-based氧载体体)主张用于输血由于其潜在运输氧气的能力,而不是经典等离子体扩展器目前从事急诊医学或手术。血红蛋白从各种来源,derivatized化学通过各种方式(通常与戊二醛(co)聚合,也与其他代理网状,或衍生生物相容性的聚合物/低聚物分子体积明显增加,从而防止溢出),为此提出了。牛血红蛋白聚合与戊二醛目前批准的有限的人类使用在两个国家,而没有其他HBOC目前批准临床使用其他地方,尽管不断进步生产更少的活性和更稳定的Hb衍生品(1- - - - - -12]。无蛋白方法(oxygen-encapsulating乳剂、氟化烃和heme-based树枝状分子)也被报道(9,13- - - - - -15]。
另一个我们以前提出了Hb HBOC涉及到蚯蚓血红蛋白(人力资源),一个携带氧气蛋白质提取来自海洋蠕虫也可用在重组形式大肠杆菌(15- - - - - -17]。人力资源活动网站包含一个nonheme diiron中心相比,血红血红素提供了几个有趣的差异除了颜色明显差异(Hb相比人力资源几乎是无色的,因此不干扰诊断测试依赖于血红蛋白)的颜色(16- - - - - -18]。因此,阿2分子必将Hb收益superoxide-like字符时,它可以迅速与一氧化氮反应(因为超氧化物和一氧化氮自由基)(16- - - - - -18];这个反应会导致严重的副作用的动脉张力HBOC-based输血(9,19- - - - - -21]。相比之下,阿2当绑定到人力资源收益peroxide-like品格和本质上是惰性一氧化氮(22]。人力资源也是出于同样的原因,惰性过氧化氢,而Hb与过氧化物的反应是良好的领导strongly-oxidizinghigh-valent铁和自由基。人力资源也少活性亚硝酸盐,而Hb (22]。我们认为,人力资源会有优势Hb如果用于HBOC,是抗氧化和nitrosative压力代理。与人类细胞(细胞培养测试23,24),以及充值动物模型(大鼠注射少量HBOC,事先出血)(25],一些基于人力资源还是处在,事实上,匹配或超过任何的性能测试Hb-based HBOC。
我们之前报道的一系列生理参数的评价大鼠注射少量的血液代用品候选人基于血红蛋白(26),然后还在出血模型。这些候选人通常是基于牛和绵羊的血红蛋白,聚合与戊二醛单独或连同血清白蛋白或过氧化物酶,旨在减轻氧化应激(1,23,24,27- - - - - -29日]。在这里,两个Hr-based HBOC测试条件下与以前的图书馆Hb-based HBOC出血性Wistar鼠:glutaraldehyde-polymerized蚯蚓血红蛋白和蚯蚓血红蛋白与人血清白蛋白共聚物。
2。材料和方法
标准试剂和蛋白质相同的来源和股票的衍生品是如前所述的充值和出血性休克的实验与同一HBOC本研究中使用的更详细的描述(见支持信息)(26,30.]。人力资源浓度是150μ米(计算单体,基于人力资源网站的活跃的紫外可见光谱如前所述[15,22,25glutaraldehyde-polymerized])的人力资源(pHr)和戊二醛共聚物人力资源和人类血清白蛋白(pHrHSA)制剂用于治疗动物。
健康成年雄性Wistar鼠体重160±20 g, 24周大,免费获取标准喂食老鼠食物和水。老鼠被保存在一个光/温度控制房间的光/暗周期12/12 h 22°C。动物保健和程序进行了按照指令2010/63 /欧盟和国家立法。实际的项目是Babeș-Bolyai大学的伦理委员会批准(IRB没有。2012/03.02.2016)。最后动物人道被深麻醉异氟烷(2%),他们被认为是死当没有呼吸和心脏的活动被记录了下来。不可逆性的现象被axo-atloidian错位了。
实验进行雄性Wistar鼠随机分为8组,10的动物,如前所述30.]。组定义如下:C(控制,不受30%出血但血液生化分析中提取),H(控制出血,受到30%出血而不是输血),P(出血等离子体处理受到30%),pHr(30%出血、输血glutaraldehyde-polymerized蚯蚓血红蛋白在PBS),和pHrHSA(30%出血、输血与蚯蚓血红蛋白和人体血清白蛋白)的共聚物。根据先前的结果和符合程序由古铁雷斯et al。31日)以及Kowalsky约克(2022)(32)或Hooper和阿姆斯特朗(2022)(33),总血量的30%的积液诱导二类低血容量性休克,刺激心血管系统的流变行为与不变收缩压(在生理条件下)。
处在被静脉注射接种比例体积与血液渗出出血一个jeun深麻醉下如前所述[30.]。出血性地位是诱导麻醉下,通过血液渗出retroorbital丛,直到血容量的30%的总血容量鼠如前所述[34]。动物被监控每10分钟前两小时后静脉HBOC管理,每两个小时,然后在接下来的8个小时,然后又在24小时。最后,动物受到深度异氟烷麻醉和血液被收集和分析如前所述[26,30.]。的值C, H,和P组也被报道在30.]。
结果提出了均值±标准差的意思(SD)。生化数据进行方差分析之后,图基的多重比较测试当比较所有实验群体。组织病理学评分为每个组织的变化进行了分析通过使用rank-based非参数克鲁斯卡尔-沃利斯测试邓恩的测试基于秩为多个比较。在方差分析测试中, 被认为是具有统计学意义。图基的多重比较测试被认为是具有统计学意义 并解释如下: , ,和 。显著差异后组间比较显示: , ,和 。为每个分析,N(没有。老鼠或样品)已经十点了。使用图表统计分析进行垫棱镜为Windows版本5.0,图垫软件,圣地亚哥,加州,美国。
3所示。结果与讨论
表1显示了这些实验的存活率,以及当时的动脉张力()值点。pHr组显示降低存活率相比未出血组(H),从75%降至50%。然而,pHrHSA显示完全恢复到100%的生存。出血后立即在值在所有三组是相似的。pHr治疗或pHrHSA立即恢复50%的差距。然而,在24小时内,pHr组显示了一个明显的增加在初始值相比出血之前,而在pHrHSA集团在返回值类似于prehemorrhage状态。从这些观点,pHrHSA似乎是一个合理的HBOC候选人,尽管pHr没有。
图1显示免疫、凝血参数与pHr或pHrHSA输血后,与对照组相比,不接受输血(H:损失30%的血液和C:损失5%血)。IgA, pHr显示水平相同的参考H组,而pHrHSA显示水平与对照组相同。对于IgM,有两组之间没有明显的统计学差异/样品。另一方面,类似IgA免疫球蛋白变化和IgM水平观察大蒜素政府作为免疫刺激性剂后,IgA, IgM浓度增加(IgA和∼∼45 mg / dL 50 mg / dL IgM)在剂量依赖性的方式,和这些变化被认为是有益的immunostimulation [35,36]pHr暴露后免疫球蛋白变化表明pHr被认为是一种有效的抗原诱导免疫球蛋白浓度没有显著增加其他免疫失衡。这些反应也揭示pHr暴露后免疫活性的细胞的激活,著名的体液免疫反应,这是符合以前的观测显示,免疫球蛋白放大是输血后的生理反应35]。pHr引发了强烈的免疫反应反映在等离子体水平的免疫球蛋白升高伴随着高浓度的C3补一部分。这可能是一个合理的解释观察到的高死亡率pHr组未见的东西以前充值模式,在低得多的pHr注入(25]。有趣的是,没有这样的问题是pHrHSA,表明HSA在这种准备是有效地阻断免疫原性人力资源网站。这又与这一事实有关pHrHSA显示100%的存活率,改善在治疗组(H)以及在pHr组。CRP正常退休并没有显示出显著变化的组织。为泰党的,没有差异是出血组和治疗组之间,而对于aPTT,蚯蚓血红蛋白增加样本显示在控制和出血组。纤维蛋白原,pHrHSA显示了所有其他的样品相比明显下降。根据一些研究[37,38),高浓度的人类血清白蛋白形成一个血管内连续吸附表面免疫球蛋白G,以及纤维蛋白原,和他们的交互与白蛋白生成好没有交联的纤维,确定减少测量血纤维蛋白原和免疫球蛋白。
表2和S2显示组织收集的数据从肝、肺、肾组织。出血已经为了诱导轻微库弗尔扩散细胞在肝脏和肺部炎症在这些条件下,通过血流动力学超负荷低血容量性休克引起交通拥堵。候选人Hb-based HBOC之前也证明通常显示诊断比出血组;异常HBOC基于绵羊的血红蛋白。pHr和pHrHSA表的性能2出现类似的损害程度glutaraldehyde-polymerized Hb的性能,即,HBOC以前批准的有限的人类使用(30.]。
支持信息表S1显示了肝脏铁沉积的分布。pHr和pHrHSA展示行为类似于控制和出血组。此外,如支持信息图所示S1、比容和血红蛋白的水平(测量在样本收集24小时,因此在同一时间点表S1)不统计不同样品。血液的酸碱度,O2和有限公司2水平也不影响(图S2)。pHrHSA显示下降相比,碳酸氢盐和所有其他样品。后者由尿素和肌酐水平匹配,观察显示肾脏功能的破坏,但也通过增加乳酸水平(cf。数字2和S3,因此乳酸酸中毒,伴随着降低血糖水平)。钠、钾和钙含量显示基本上没有变化(pHrHSA只有轻微的减少钠和钾,cf,图S4)。乳酸酸中毒与pHrHSA可能归因于的存在,正如pHr显示与对照组相比没有明显的统计学差异。
图2显示总蛋白、转铁蛋白、铁、葡萄糖、乳酸和水平。铁和铁传递蛋白水平略有影响人力资源样本,但保持在价值观类似于控制或治疗出血组。总蛋白水平并没有改变以显著的方式与pHr输血后或pHrHSA。人力资源组的血糖水平明显降低,稍微pHrHSA pHr相比;也反映了乳酸的增加。pHrHSA组的变化可能与事实,发表评论,血清白蛋白从其他生物可能导致失衡本身,除了HBOC携带氧气的蛋白质的影响。如果是这样,一个人力资源共聚物与鼠白蛋白执行比人事部门,这是以前观察Hb-albumin共聚物(30.]。
4所示。结论
两个hemerythrin-basedglutaraldehyde-polymerized分析处在休克模型(30%失血,接受输血治疗与聚合人力资源或人事部门共聚物)。pHr的引人注目的免疫反应是观察到的免疫球蛋白(但不是IgM或IgA),而没有这样的反应是观察共聚物pHrHSA。与此一致的是,pHr输血导致生存率降低未出血组相比,虽然pHrHSA恢复100%的存活率。pHr和pHrHSA诱导组织的损害有限glutaraldehyde-polymerized牛血红蛋白水平所观察到的类似。酸中毒的发现与Hr-based准备(特别是pHrHSA),而其他生理参数保持在正常范围内。最后,人力资源本身并不能形成一个有效的基础HBOC;然而,当共轭与其他大分子(例如,血清白蛋白)可接受HBOC可能生成如果酸碱pHrHSA看到可以解决的问题。
数据可用性
支持信息数据是可用的比容、血红蛋白,酸碱参数,肾功能参数,血离子浓度、铁沉积的评估。此外,原始数据的所有表和数据从作者手稿可按照客户要求定制。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
作者的贡献
Anca d·斯托伊卡和Vlad-Al。托马的贡献同样这项工作。
确认
作者要感谢教授曼Banciu (BBU),伊娃博士Fischer-Fodor (i Chiricuta肿瘤学研究所),Orsolya Sarpataki(数字式电压表)Ioana Bedecean(数字式电压表)和Răzvan Codea(数字式电压表)有益的讨论。这项研究是由罗马尼亚教育部和研究(赠款pn09 - 440213和pn - iii - p2 - 2.1 - ped2019 - 2293)和“Babes-Bolyai”大学金融支持通过人力资源开发部门运营规划2007 - 2013年,在由欧洲社会基金项目下POSDRU / 159/1.5 / S / 132400的标题“年轻成功researchers-professional发展在国际和跨学科环境。”
补充材料
支持信息的文件,包括数据比容、血红蛋白(图S1),酸碱参数(图S2),肾功能参数(图S3),血离子浓度(图S4),测试材料的特性(文本和表S1),铁矿床评价和评估(表S2)。(补充材料)