脐血与成年血红细胞在输血应用中的流变学和生化学比较

为什么小病人可能需要不同类型的血液

早产儿，尤其是极早产的婴儿，常常依赖输血在生命的最初几周存活。目前这些输血几乎总是使用成年人的血。但婴儿不仅仅是缩小版的成人：他们的身体，甚至红细胞，都有不同的工作方式。本研究提出了一个简单但重要的问题：与标准成人血相比，出生时从脐带采集的血液是否可能在出生后头几天更安全、更自然地匹配这些脆弱的新生儿？

两种血源，一个微妙的平衡

脐带血长期以来被视为干细胞移植的来源，然而大多数收集的单位并未用于此目的。与此同时，极早产婴儿接受多次成年献血的输注，这可能增加他们发生严重并发症的风险，如视网膜损伤、肺病和肠道损伤。一个关键差异在于红细胞携带的血红蛋白类型：脐血富含胎儿血红蛋白，它对氧的亲和力更强，天然地适应婴儿的需求。这引发了研究者的疑问：脐血中的红细胞是否能更好地支持新生儿的氧输送，同时减轻其未成熟器官的应激？

将脐血红细胞付诸考验

研究团队收集了不适合用于干细胞库但符合严格安全标准的脐血单位。他们按类似于成人献血处理的方法将这些单位制备成红细胞浓缩物，然后在冰箱温度下保存最长达十天，有时在输注前按常规对其进行伽马照射。与此同时，他们按相同条件制备并保存了成年人的红细胞单位。随后比较了基本血液计数、细胞大小、显微镜下的细胞形态、细胞在微小血管中挤压通过的可变形性、以ATP表示的能量含量，以及一系列化学指标如钾、钠、葡萄糖、乳酸、酸度（pH）和氧含量。

脐血细胞在保存中的表现

脐血与成人红细胞在基本性质上大体相似：红细胞数量、血红蛋白含量和总体浓度在十天的保存期间保持稳定，无论是否照射。脐血细胞始终比成人细胞更大且略微不易变形，这反映了胎儿与成人红细胞的天然差异，而非损伤。显微镜下，随着时间推移两类细胞都出现了典型的保存相关形态变化，但脐血细胞表现出更少的明显破裂（溶血），仍在监管安全限值内。以ATP测得的能量储备起始低于成人细胞，在保存期间两组均有下降，尽管下降程度温和且未因照射而加剧。

袋内的隐性化学变化

随着保存进展，细胞周围的化学环境以熟悉的方式发生变化。在脐血和成年人单位中，细胞外的钾和乳酸积累，而钠和葡萄糖下降，液体变得更酸，这是密闭容器中细胞持续代谢的指纹。第十天脐血单位的一些测量因为轻度溶血而难以精确量化，但数值仍在公认的安全阈值内。值得注意的是，脐血单位显示出高于成人单位的氧含量，这与胎儿血红蛋白强烈的持氧行为一致。重要的是，作为防止某些免疫并发症的常规安全步骤，照射对保存中脐血细胞的机械或代谢健康影响甚微。

这对早产婴儿意味着什么

综合来看，这些发现表明，来自脐血的红细胞可以被收集、处理、照射并保存大约十天，同时在结构、柔韧性和化学性质上在很大程度上保持与成人红细胞相当的水平。它们的少数差异——稍大尺寸、略低的可变形性和较低但可接受的能量含量——似乎反映的是其天然的胎儿特性而非损伤。对临床医生而言，这支持了脐血红细胞可能成为输注早产儿，尤其是最脆弱婴儿的现实且生理上更匹配的选择的想法。然而，本研究是在实验室条件下、样本量相对较少的单位上完成的，因此仍需在真实患者中开展临床试验，以确认长期安全性、益处以及存储和使用这些特化血制品的最佳方法。

引用: Mykhailova, L., Vercellati, C., Montemurro, T. et al. Rheological and biochemical comparison of cord and adult blood red cells for transfusion applications. Sci Rep 16, 13320 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42457-4

关键词: 脐血输血, 早产婴儿, 红细胞保存, 胎儿血红蛋白, 新生儿重症监护