人造基因血液

血液是抢救重危病人、失血过多的伤员等很重要的医用物质。一般医院里都建有血库，保存血液。但是，影响血库效率的因素中，一个突出的问题就是血源不足。首先是因为只能从健康人体内抽取血液；其次，人血有A、B、AB和O型四种不同的血型，因此血库管理人员发愁的是往往出现某种血型的血严重短缺，而另一种血型的血过剩，有时导致过期失效而作废。血液的保存有一定的时限，冷藏不能超过35天，冷冻期不超过10年，不能长期保存。此外，冷冻血液总不如新鲜血液那样具有更大的活力。医生们总希望能把最新鲜的血液输给病人。

但是，输新鲜血液也带有一定的危险性，因血液中难免带有病毒，如肝炎病毒，甚至艾滋病病毒。虽然随着各种检查手段的出现，使供血中含有病毒的可能性减少到最低的限度，然而在接受输血者中，仍有1%的人染上了并发症。谁都不否认血液能拯救人的生命，但是接受输血的人，还是要冒风险的。

当然，能够输自己的血，即用病人事先贮存的血液，进行自体输血，较为保险。然而并不是人人都能做到自体输血，如早产婴儿、重病患者、贫血者或事故受害者，事先无法提供自己的血液。

科学家们研制了各种人造血。人的血型有4种：A型血可输给A型和AB型患者；B型血可输给B型和AB型患者；AB型血只能输给AB型患者；而O型血可输给任何血型的患者，所以O型血有“万能血”的美名。

A、B、O 3种血型抗原分子的区别在于O型血细胞的抗原分子末端没有糖分子，A型血细胞的抗原分子末端有一个糖分子——N－乙酰氨基半乳糖，B型血细胞也有一个糖分子——半乳糖。这些分子是在细胞形成时由一种酶后加上去的。

世界首例人造无核红细胞

既然A和B两种血型的抗原糖分子是后加上去的，能否也可用一种酶把糖分子去掉，也就是把A型血的N－乙酰氨基半乳糖和B型血的半乳糖去掉，这样一来，就成为0型血了，可以输给任何血型的患者，血库里的血就都成为万能血了。

设想提出来了。问题在于哪一种酶能够除去这些糖分子呢？

经过科学家的努力，结果竟然在意想不到的生咖啡豆里找到了能够去掉B型血细胞的半乳糖分子的酶。由于没有后加的半乳糖，B型血成为0型血。将这种转型的血注射给狒狒，没有出现异常现象，表明这种转型血是安全可用的。A型血的转型研究，虽然在鸡身上也找到一种酶，但并不理想，科学家仍在寻找能更好转A型血的酶。

这种转型血的成功，虽然解决了输血时的血型问题，但仍得靠献血者提供血液。那么能否寻找一种代替真正血的人造血呢？

我们知道，当血液流往肺部时，大量氧气进入红细胞与血红蛋白结合；当血液流到其他组织时，氧气被释放出来。红细胞的脱氧血红蛋白和二氧化碳结合，在血液流到肺部时，将二氧化碳释放出来，所以红细胞是运输氧气和二氧化碳的工具。由此可以想像，实际上输血是给病人添加输氧载体。根据红细胞的这种功能，科学家找到一种药物——氟碳化合物。它有迅速溶解氧气并释放二氧化碳的功能，和红细胞的功能一致，可用它来取替人血。这种人造血曾挽救了一些人的生命，但价格昂贵。能否再寻找其他较廉价的血液代用品呢？

科学家从牛血中提取人血代用品，但使用时发现有些患者感到不适，而且它只能在体内维持7天，不能普遍推广使用，但可以作为严重交通事故受害者的输血代用品，直到他们的造血器官能再生自己的血液为止。

随着生物技术的发展，科学家将人的基因注入猪胚胎，然后将胚胎移植到母猪体内，生下来的转基因猪带有人的基因，从这些猪血中提取含有人基因的血红蛋白。这种血可能会作为人血代用品，但仍存在一个安全问题需要考虑，这就是猪血中仍会有病毒感染。

最近科学家通过基因工程技术，研制人红细胞生成素。首先用DNA扩散仪得到人红细胞生成素的基因片段，将此片段插入哺乳动物细胞内，经过大量的筛选，得到有高效作用的传代细胞。这些细胞能在培养条件下大量繁殖，从中分离提纯人红细胞生成素。

人红细胞生成素是人体内很重要的造血生长因子，这种人造红血细胞生成素显然有着非常诱人的能力，使用它人们可以不必担心血液中有无病毒，也不必考虑血型问题。

血液中还有血小板，它是凝血作用所必需的。血小板减少后。要恢复是很缓慢的，对放射线治疗、化学治疗及骨髓移植而引起骨髓损伤的病人是严重的威胁，迫切需要寻找有效地促进血小板生成的药物。科学家发现血小板生成素（TPO），可促进血小板低下病人的骨髓细胞中血小板的增殖，并无副作用。显然TPO作为一种有效的增升血小板药物，有着极好的应用前景。

脐带血含有丰富的未分化血细胞、造血干细胞等有用的细胞。此血对骨髓移植治疗癌症用途很大。每出生一个婴儿，平均可收集到50毫升的脐带血。目前多数脐带血都被废去，所以建立人类脐带血库，是一项变废为宝的措施。

白血病、再生障碍性贫血的治疗以骨髓移植最为有效，由于不同人的骨髓会产生排异反应，因此希望能建立可自我移植的骨髓库，即在健康时采集自己的骨髓细胞并冷冻保存起来，一旦需要可供自己使用，亦可供他人需要。当前需要解决无痛采集骨髓细胞的技术、长期无菌保存技术，还有骨髓干细胞增殖技术，这些技术在21世纪可望形成普遍性产业。