滤除白细胞对血液保存质量影响的研究概述

【摘要】随着血液筛检项目和检测技术的极大改进，输血传播疾病的风险大大降低，输血相关的非感染性严重危害成为最普通的输血并发症，其中与储存血液中白细胞的残留有着密切关系的输血并发症受到越来越多的关注；在血液保存期间，白细胞逐渐发生破损而释放出过氧化氢、溶酶体酶、唾液酸苷酶、白细胞介素等化学物质，这些物质不仅会加重红细胞的保存损伤，也可诱发输血反应，故输血前去除白细胞已成为近代输血的新趋势，过滤法是目前采用最多，也最为实用的去白方法，用过滤器通过机械阻滞和细胞粘附来滤除血液中的白细胞，而白细胞滤器作为一种生物材料，在滤除白细胞的同时，也可能引起血液中其他成分的变化，研究过滤前后血液保存期间功能及性质的变化，探讨滤除白细胞对血液保存质量和血液保存效果的影响。

【关键词】滤除白细胞；血液保存；质量

doi：10.3969/j.issn.1004-7484（s）.2014.04.728文章编号：1004-7484（2014）-04-2380-021白细胞在输血中的危害

血液制品中的白细胞是一种“污染物”，同种异体输注会对人体产生种种危害。输注含白细胞的血液成分易引起非溶血性发热性输血反应（FNHTR）、输血相关急性肺损伤（TRALI）、血小板输注无效、输血相关移植物抗宿主病（TA-GVHD）、肿瘤的复发或转移及相关病毒的传播等[1]

。非溶血性发热性输血反应在输血反应中较为常见，发生率最高，输血相关移植物抗宿主病最为严重，死亡率高达90%。一般认为，输注的血液或血液成分中所残留的白细胞总数少于1-5×106可大大降低危害，预防同种免疫反应的发生和巨细胞病毒（CMV）的传播。2白细胞去除的效果及影响因素

白细胞滤器作为一种生物材料，在滤除白细胞的同时，也可能引起血液中其他成分的变化。白细胞的清除率一般超过99.98%，红细胞回收率在90%左右。血液滤除白细胞前后RBC、血红蛋白浓度（HB）、血浆游离血红蛋白（FHB）、红细胞平均体积（MCV）、红细胞平均血红蛋白含量（MCH）、红细胞平均血红蛋白浓度（MCHC）、红细胞体积宽度分布变异（RDW）和红细胞渗透膜脆性[2]等无显著变化。血液过滤前的保存时间、温度及过滤时的速度等都对过滤白细胞的质量有影响，赵林娜等[3]研究发现，过滤前全血保存（2-6℃，12h和24h）对白细胞过滤的质量、滤过时间有显著影响，保存12h以下的白细胞去除率、红细胞回收率高于12-24h，过滤时间也明显缩短，滤过更为顺畅。这可能因为保存时间较长，血细胞聚集成团不易充分摇匀。过滤前保存温度（室温和2-6℃）对红细胞回收率有显著影响，对白细胞去除率、滤过时间无显著影响，室温保存的血液红细胞回收率高于2-6℃保存。过滤速度会影响滤除效果，流速太快会阻碍白细胞的吸附，还导致白细胞的破裂；流速太慢使细胞的黏附力下降，加大白细胞从滤网中漏出的风险。实验表明滤除时间低于5min和高于100min明显影响滤除效果，使残存白细胞增高[4]。另外，影响滤过质量的因素还包括保养液与全血的比例是否恰当，采集血液是否顺利，采集过程是否充分混匀等等。3去除白细胞对储存中红细胞性质及功能的影响

3.1去除白细胞对红细胞代谢功能的影响红细胞在保存过程中会发生一系列结构和功能的变化，红细胞保存损伤主要是血红蛋白与氧结合能力下降，ATP含量下降，代谢调节作用的丧失，膜表面磷脂酰丝氨酸的暴露及细胞形态的改变。随着保存时间的延长，红细胞膜上的脂蛋白和脂质逐渐丧失，红细胞内钾离子降低，钠、钙离子升高，ATP和2，3-DPG含量下降，血浆PH降低，血浆游离血红蛋白增加，红细胞从正常的双凹形变成球形或桑椹形。ATP是细胞内能量物质，ATP水平与红细胞体积、形态和生存率等指标密切相关，是判断红细胞活性的指标之一，当ATP浓度>1.5μmol/gHb时才能达到输进体内的红细胞24小时后生存率大于70%。2，3-DPG的含量反映血红蛋白与氧的亲和力的大小，呈负相关。保存前的白细胞去除是否会增强血液保存中红细胞的抗损伤能力，目前仍无统一的看法。研究表明过滤组与对照组两组间，正常组和过滤组全血在4"C保存过程中ATP含量的动态变化过滤和未过滤的全血在保存中，其ATP水平均逐渐下降，两组之间差别无显著性意义，保存前的白细胞过滤既未加速，也未延缓血液中ATP的耗竭；K+浓度保存3周内的红细胞无统计学差异，保存3周以上的红细胞，过滤组明显低于对照组；游离血红蛋白（FHb）在保存过程中含量明显增加，在28d时高于对照组，但两组差异无显著。乳酸脱氢酶（LDH）在红细胞内的含量较血清中高100至数百倍，细胞破坏或裂解时，此酶可释放至血浆中，LDH的增高表明了保存红细胞的衰老和裂解，LDH水平在保存前无明显差异，随保存时间的延长，过滤组明显低于对照组，而且这种差异逐渐加大[3-11]。因此，保存前过滤去除全血中的白细胞对红细胞ATP不产生明显影响，可抑制K+和LDH的升高。

3.2红细胞流变学特征的影响血液粘度，红细胞聚集性、变形性等流变学特征对血液动力学和循环功能有重要作用，是维持微循环正常血流、保证组织灌注和氧供的重要决定因素。血液粘度受红细胞压积、红细胞聚集性、变形性以及血浆粘度等的影响，白细胞滤除前与滤除后比较全血高切、中切、低切、全血还原粘度有所降低，血液粘度下降，但差异无显著性。研究证明，未去除白细胞的红细胞保存2周后聚集能力增强、变形能力减弱，并持续至保存期末，这种变化可能对临床输注效果产生影响。在保存过程中白细胞发生活化，产生多钟细胞因子和氧自由基等活性物质，可能是导致红细胞在缺氧、创伤等病理情况下牢固聚集、粘附于血管内皮细胞表面，进一步影响血流。去除白细胞的红细胞保存期间聚集功能变化明显不同，1周末时明显降低，2周后恢复至接近3d时水平，保存期末又有所降低。而红细胞的聚集能力主要取决于其表面特性和悬浮介质的组成，红细胞形态和细胞表面的电荷量影响其聚集性。未去除白细胞的红细胞保存1周后变形能力即明显下降，且随时间推移逐渐下降，而去除白细胞的红细胞保存4周末才见变形能力下降，红细胞变形能力主要取决于细胞形体、表面积/容积比、细胞骨架粘度弹性特点及细胞内粘度，红细胞保存期间逐渐由双凹盘状变为棘状球形，造成表面积/容积比降低，细胞内液外移造成细胞内粘度升高，影响红细胞的变形能力[12-16]。因此去除白细胞的红细胞保存期内聚集功能和变形能力变化轻微，对红细胞、血液质量无明显影响。

3.3红细胞携氧功能的影响2，3-二磷酸甘油酸（2，3-DPG）调节血红蛋白氧的释放是通过改变血红蛋白氧亲和力来实现的。红细胞在保存过程中，2，3-DGP含量逐渐减少，到后期接近于零，从而使红细胞的氧亲和力增加，红细胞释放氧的能力明显降低。P50是表征氧亲和力的指标，P50值越小则氧亲和力越大，红细胞结合氧的能力也越强，但不利于氧的释放。反之，氧亲和力越小，红细胞结合氧的能力越弱，更容易释放氧。实验表明[5-12]P50值在保存期总体呈减少趋势，随后变化不明显，到保存期末差异无统计学意义。4白细胞过滤对血小板的影响

临床使用的血小板既有机器单采血小板，又有由全血手工制备的浓缩血小板，手工法制备的浓缩血小板白细胞含量高，引起非溶血性发热反应和血小板输注无效等不良反应的比例高，最有效的方法是制备血小板是将白细胞过滤去除。血小板在保存期间除新陈代谢、凋亡外还具有易活化、脱颗粒等特点，产生、释放多种细胞因子/趋化因子，在血小板输注反应发生中具有重要作用。王明元[17-19]等报到血小板在贮存期间细胞因子IL-1β、IL-6、IL-8和TNF-α等，过滤组无明显变化，而未滤组随保存时间延长明显增高，与王同显等报道一致，因此白细胞去除可有效阻止血小板贮存过程的细胞因子蓄积，从而有助于减少非溶血性发热反应。白细胞过滤对血小板的功能的影响，通过测定过滤前后的血小板计数、PH值、血小板CD62P阳性表达率、聚集率和低渗休克等评价指标，显示血小板经过滤白细胞后，CD62p阳性表达率、最大聚集率、低渗休克等无明显变化，显示过滤白细胞不会引起血小板的活化，血小板聚集功能正常，抗低渗性休克能力影响不大。5白细胞过滤对免疫功能的影响

红细胞表面有C3b受体CR1，CD58，CD59，DAF。SOD酶及IL-8受体等有关免疫活性物质。其免疫功能的异常与肿瘤的发生及预后与某些疾病的易感性有重要关系，因此作为机体天然性免疫系统的一部分，红细胞表面的CR1占血液循环总受体90%-95%，其发挥的免疫黏附作用是巨大的。红细胞表面CR1分子通过配体C3b或C4b的介导而发挥免疫黏附作用，C3b或C4b调理的病原颗粒或微生物与红细胞表面CR1结合形成免疫复合物后，被红细胞带到肝脾而清除。此外，CR1还能结合C3b或C4b促进其裂解，阻止补体继续活化。过滤法去除白细胞效果的评价不仅要看白细胞的去除率。也要看过滤后红细胞物理、化学及免疫学特性的完整性。实验表明[20]，过滤前后白细胞的数量差别显著，白细胞去除率达到99.8l%，过滤前后红细胞C3b受体花环率及红细胞免疫复合物花环率（RBC-ICR）差异无统计学意义。6小结

白细胞过滤是否会影响红细胞在保存过程中结构和功能的变化，是否会损伤红细胞，是否对血液质量有影响，有不同的观点。王云英等[21]的研究表明，血液经去白细胞过滤会对红细胞膜造成轻度损伤，通过对过滤前后红细胞膜蛋白、膜流动性的变化以及血浆中游离血红蛋白浓度检测表明，白细胞过滤器会破坏红细胞膜的组成成分，膜微黏度升高，流动性降低，血浆中的游离血红蛋白升高等。目前，对血液在保存过程中流变学性质的变化研究较多，红细胞携氧功能的改变以及氧化损伤的研究也在进展当中，建立和完善红细胞携氧功能的评价，更全面的分析红细胞在保存过程中携氧功能的变化，消除或减弱红细胞库存损伤，减轻血液在采集，离心、过滤、辐照等制备过程的损伤，全面监控血液质量，为科学高效输血提供依据和指导。参考文献

[1]王培华.输血技术学[M].第2版.北京：人民卫生出版社，2002：23.

[2]潘越飞.血液过滤去除白细胞的质量控制[J].内科，2012，7（1）：63-65.

[3]赵林娜，李建斌，张伟，等.影响全血白细胞过滤效果的多因素分析[J].中国误诊学杂志，2005，5（3）：488-489.

[4]金明珠.白细胞滤器滤除血液中白细胞的时效性及临床意义[J].临床血液学杂志，2007，6（3）：121-122.

[5]李遥金，王翔，兰珂.血液保存对红细胞携氧功能及能量代谢的影响[J].中国输血杂志，2009，22（6）：439-442.

[6]赵唯信，唐宗生，黄义春，等.滤除白细胞对血液保存质量影响的初步研究[J].皖南医学院学报，2002，21（3）：199-200.

[7]赵莉，赵燕.保存前滤除白细胞对红细胞保存质量的研究分析[J].齐齐哈尔医学院学报，2011，32（7）：1029-1031.

[8]李聚林，罗志，谢苇，等.滤除白细胞的血液成分质量与临床应用研究[J].中国输血杂志，2009，22（2）：121-124.

[9]刘景汉，石群.保存前白细胞过滤对血液保存质量的影响[J].医学杂志，2002，27（2）：109.

[10]聂慧芳，张玉春，梁世艳，等.悬浮去白细胞红细胞保存的相关质量考察[J].中国输血杂志，25（5）：483-484.

[11]王海宝，刘景汉，林子林，等.保存前去除白细胞对浓缩红细胞保存质量影响研究[J].中国实验血液学杂志，2003，11（6）：650-653.

[12]王翔，李遥金，欧阳熊妍，等.血液保存对红细胞性质和功能的影响[OL].中国科技论文在线，2009：1-5.

[13]王同显，万旭，孙波.去除白细胞对悬浮红细胞保存期间流变学特征的影响[J].中国输血杂志，2012，25（4）：368-370.

[14]绕美英，杨江存.去白细胞对库存红细胞流变学特性的影响[J].现代检验医学杂志，2004，19（6）：58-59.

[15]潘纪春，罗圆圆，冯倩，等.白细胞滤除对保存期内红细胞流变学和形态的影响[J].中国输血杂志，2012，25（12）.

[16]胡建，林武存，李兵.白细胞滤器对红细胞及血液流变学的影响[J].重庆医学，2006，35（12）：1070-1071.

[17]王明元，周晓华，狄文英，等.贮存前白细胞过滤对血小板细胞因子的影响[J].陕西医学杂志，2005，34（3）：303-304.

[18]王红，刘嘉馨，雷宇，等.2种国产血小板滤器滤除白细胞对体外血小板功能的影响[J].中国输血杂志，2011，24（4）：323-326.

[19]王同显，任少敏，温振科，等.少白细胞单采血小板储存期间细胞因子的变化及意义[J].中国输血杂志，2010，23（12）：1043-1044.

[20]丁伟，刘冰，郝一文.白细胞过滤对红细胞免疫功能的影响[J].中国医科大学学报，2006，35（2）197.

[21]王云英，李兴禄，张莉萍等.血液经白细胞过滤后红细胞膜的损伤[J].重庆医科大学学报，2008，33（2）：210-213.