30Gyγ射线辐照对红细胞的影响及其临床应用

蔡明翠　罗传杰　赵世能

【摘要】目的了解30Gyγ射线辐照后血液内红细胞溶血率、细胞外K+和Na+、红细胞ATP在保存期内不同时间段的变化。从而为辐照血的保存和临床输注提供依据。方法应用化学方法检测辐照前后保存期的当天、第7天、第14天、第21天、第28天、第35天血液中的游离血红蛋白、K+、Na+及ATP含量。结果当血液辐照后，在血液保存期内随着保存时间的增长，游离血红蛋白和K+浓度也不断增高，尤其K+浓度增高迅速，而Na+及ATP含量却降低。结论经30Gyγ射线辐照后血液在保存期内，随着保存时间的延长红细胞溶血率、细胞外K+和Na+、红细胞ATP变化明显，因此，供血机构和用血机构应根据辐照后血液相关成分的变化对保存时间和应用时间进行选择。

【关键词】γ射线； 辐照； 淋巴细胞；输血相关性移植物抗宿主病

【中图分类号】R187+.7【文献标识码】A【文章编号】1004-4949（2013）08-08-03

输血相关性移植物抗宿主病（TA-GVHD），是指免疫缺损或免疫抑制的患者不能清除输入血液中具有免疫活性的淋巴细胞，使其在体内植活、增殖，将患者的组织器官识别为非己物质，并作为靶目标进行免疫攻击、破坏的一种致命性输血并发症，该病发病率为0.01%-0.1%，死亡率高达80-90%，临床表现缺乏特异性，易漏诊或误诊，目前，发达国家辐照血液制品的应用率已达30-40%。被认为应用γ射线对血液制品进行照射是预防TA-GVHD的唯一有效方法^[1]。

近几年，我国随着输血医学的不断发展和临床医生对输血诊疗技术的认识和掌握，辐照血液制品在临床输血治疗中的应用在逐年增加。但是，国内外至今对辐照血液的质量要求并无明确和统一的标准。γ射线是利用电离辐射直接损伤T淋巴细胞的DNA，使淋巴细胞丧失复制分化能力，防止其在受血者体内产生免疫反应，它不仅能灭活淋巴细胞，同时也能损害红细胞、血小板、粒细胞等其他细胞的正常功能，但是究竟多少剂量才能既可以彻底预防TA-GVHD，又能保持血液功能，目前尚不清楚。部分国家使用γ射线照射剂量标准是：FDA、AABB把辐照中心靶剂量定为25Gy，其他部位不得低于15 Gy；欧洲学术委员会制定的辐照剂量为25Gy-40 Gy；英国制定的辐照剂量为25Gy-50 Gy；我国制定的辐照剂量为25Gy-50 Gy^[2]。辐照对血液质量的影响，是以最大程度地灭活血液制品中的淋巴细胞（特别是T淋巴细胞），最低限度地减少有效血液成分的损伤为原则。我站自2009年以来使用的辐照剂量为30 Gy，现将我们近3年来对辐照后血液部份成份的变化情况进行报道，为准备开展辐照血液工作的血站和临床医疗机构提供参考。

1材料和方法

1.1主要仪器与设备

1.1.1血液辐照仪（XHBRI-1000）

1.1.2日立牌（CR7）大容量低温离心机

1.1.3Na/K/Cl（EASYLYTE）分析仪

1.1.4KX-21（Sysmex）血细胞分析仪

1.1.5TECAN酶标仪及洗板机

1.1.6ECOM-F6124半自动生化仪

1.1.7TSCD-Ⅱ无菌接管机

1.2主要实验材料

1.2.1血浆游离血红蛋白试剂盒：北京瑞尔达公司

1.2.2Na/K/Cl检测试剂包：美国MEDICACORPORATION

1.2.3红细胞来自本站所采集无偿献血者血液（采集1-3天内的新鲜全血）

1.2.4红细胞ATP测定试剂盒：南京建成公司

2实验分组及样本处理

2.1样本处理：

2.1.1将随机抽取的每袋合格全血利用无菌接管机分为两袋，其中一袋用于进行辐照。

2.1.2以上样本实验前后均保存于2-6℃

2.1.3以上样本按照实验计划时间取样后立即进行热合封管保存。

2.2实验分组：

2.2.1 将实验样本血液分成辐照前组和辐照后组

2.2.2 辐照后样本采集时间：当天、第七天、第14天、第21天、第28天、第35天进行取样检测。

3检测指标

3.1总共测定74份血液

3.2分别对这74份血液的辐照前组和辐照后组按照实验计划时间进行如下指标检测： 红细胞溶血率、K+、Na+、红细胞ATP等共计四个参数。

4统计方法

统计数据采用均值±标准差的形式表示，运用SPSS12.0统计软件进行统计分析，辐照后组每个时间段与辐照前组两两比较采用t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

5结果

5.130 Gy辐照对血液中红细胞溶血率的影响

30 Gy射线辐照前后，红细胞溶血率在当天、第七天无显著差性别（p﹥0.05），但在第14天、第21天、第28天、第35天即有显著差性别（p<0.05），结果见表-1.

5.230 Gy辐照对血液中红细胞外K+的影响

30 Gy射线辐照前后，血液中红细胞外K+浓度在当天无显著差性别（p﹥0.05），但在第七天、第14天、第21天、第28天、第35天即有显著差性别（p<0.05），结果见表-2.

6讨论

本实验之所以选择红细胞溶血率、细胞外K+、细胞外Na+、红细胞ATP浓度作为研究指标，是基于以下原因：一般认为γ射线除了能灭活血液中的淋巴细胞，同时也能损害红细胞、血小板、粒细胞等其他细胞的正常功能。而目前国内外对于具体辐照剂量的选择各有不同，直接取得体内实验结果存在客观困难，因此研究结果主要来自体外实验结果。其中①红细胞溶血率是红细胞受到破坏后，衡量溶血程度的一个指标。②ATP是红细胞代谢的基本能量来源，在正常生理条件下，细胞内的ATP数量恒定，当细胞死亡之后，即在酶作用下迅速水解，因此细胞内ATP浓度与活细胞密切相关^[3]。以上这两项是预期输注红细胞存活与功能比较有价值的参数。③很多研究证实，电离辐射过程中产生的氧化物会氧化损伤红细胞膜，增加红细胞膜的渗透性，引起细胞内K+外漏，而Na+向细胞内转移^[4]。因此，细胞外K+和Na+以及红细胞溶血率也是衡量电离辐射对红细胞损伤最直接的指标。这四个指标在血液进行辐照后随着保存时间的延长，在不同的时间段有着明显的差异，提示辐照对红细胞的代谢和功能有不同程度的影响，随着储存时间的延长红细胞的损伤会增加。其中红细胞溶血率和K+浓度不断增高，尤其K+浓度变化最快，在血液辐照7天内明显增高；而Na+及ATP含量在血液辐照14天后也产生明显降低。因此我们根据这些实验数据可以适宜地选择辐照后血液的保存时间和临床输注时间。

近年来，输注γ射线辐照过的血液或血液成分的比例日益增高，国外有的国家的应用率高达95%^[5]，而国内还在推广阶段。血液系统恶性肿瘤患者、先天性免疫缺陷患者、5-核苷酸酶缺陷病、严重免疫抑制患者是在接受输血时易患TA-GVHD的高危人群；胎儿、新生儿由于其免疫系统尚未完全成熟，也可发生TA-GVHD；有报道认为大量输血患者、组织器官移植、服用嘌呤类药物的患者，可能由于暂时性免疫抑制也可发生TA-GVHD；亲属之间输血，即便受者体内免疫功能正常，其免疫系统也可能不能识别供者的淋巴细胞为非己细胞，而导致外来淋巴细胞在体内增殖，而产生自体免疫攻击，从而发生TA-GVHD。

目前，30 Gyγ射线辐照血液占我站所在地区临床用血的60%，主要用于血液系统恶性肿瘤患者、先天性免疫缺陷患者、严重免疫抑制患者、大量输血患者、亲属之间输血等，用后均无一例发生TA-GVHD。

7结论

从实验结果和我站近三年的临床输血治疗结果表明：

7.130Gy137Csγ射线辐照血液及其成分，能有效地抑制淋巴细胞活化增殖，预防TA-GVHD，并达到升高血红蛋白含量，增加机体携氧能力，提高患者体内所需血液成分及其功能，以达到输血治疗目的。

7.2由于血液在辐照后大部分指标在14天后会产生明显变化，因此建议30Gyγ射线辐照血液，适宜在采集后14天内进行辐照。且辐照后最好在7天内使用。

7.3由于血液在辐照后7天内引起细胞内K+外漏变化较快，因此对新生儿、早产儿、大量输血患者、及肝肾功能障碍的患者最好使用辐照当天的新鲜血液。

参考文献

[1]金宗骧，田兆嵩.血液辐照预防输血相关性移植物抗宿主疾病[J].中国输血杂志，2001，14（1）.

[2]中华人民共和国卫生部.《血站技术操作规程》（2012版）.

[3]柳雅立，孙玉. 细胞ATP 检测试剂的优化及其灵敏度的测定[J].科学技术与工程，2010，11（4）2601-2603.

[4]Hillyer C， Tiegrman E. Evaluation of the red cell storage lesion after irradiation in filtered packed red cell unit. Transfusion 1991，31：497-9.

[5]Moroff G ，Leitman SF， Luban NLC.principles of blood irradiation dose validation， and quality control. Transfusion， 1997，37：1084.