红细胞的处理.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201280066237.9

申请日:

2012.11.06

公开号:

CN104159591A

公开日:

2014.11.19

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):A61K 35/18申请日:20121106|||公开

IPC分类号:

A61K35/18; A61M1/36

主分类号:

A61K35/18

申请人:

通用医疗公司

发明人:

W.M.扎波尔; B.于

地址:

美国马萨诸塞州

优先权:

2011.11.07 US 61/556,661

专利代理机构:

北京市柳沈律师事务所 11105

代理人:

张文辉

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内容摘要

本申请公开了处理红细胞的组合物和方法。所述方法包括使红细胞样品活体外与,足以使得红细胞样品中存在的至少部分胞外亚铁血红蛋白转化成高铁血红蛋白的量的、氧化氮或者释放氧化氮的化合物接触。在经所述的活体外处理后将红细胞施用于哺乳动物,降低了所施用的红细胞对被施用的哺乳动物的副作用。

权利要求书

1.  处理红细胞样品的方法,所述方法包括使红细胞样品活体外与足以使得红细胞样品中存在的至少部分胞外亚铁血红蛋白转化成高铁血红蛋白的量的、氧化氮或者释放氧化氮的化合物接触。

2.
  权利要求1的方法,其中,所述的红细胞样品在与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,已活体外经历过血液透析,术中血液抢救,或心切开吸引术。

3.
  权利要求1的方法,其中,所述的红细胞样品在与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,已活体外经历过一种或以上的泵、膜或气泡。

4.
  权利要求1的方法,其中,从供体中移除后、与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,所述的红细胞样品已活体外保存了至少24小时。

5.
  权利要求1的方法,其中,从供体中移除后、与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,所述的红细胞样品已活体外保存了至少7天。

6.
  权利要求1的方法,其中,从供体中移除后、与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,所述的红细胞样品已活体外保存了至少14天。

7.
  权利要求1的方法,其中,从供体中移除后、与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,所述的红细胞样品已活体外保存了至少28天。

8.
  权利要求1的方法,其中,从供体中移除后、与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,所述的红细胞样品已活体外保存了至少42天。

9.
  前述任一项权利要求的方法,其中所述红细胞样品中的至少20%的胞外亚铁血红蛋白转化成高铁血红蛋白。

10.
  前述任一项权利要求的方法,其中所述红细胞样品中的至少50%的胞外亚铁血红蛋白转化成高铁血红蛋白。

11.
  前述任一项权利要求的方法,其中所述红细胞样品中的至少80%的胞外亚铁血红蛋白转化成高铁血红蛋白。

12.
  前述任一项权利要求的方法,其中所述的红细胞样品与含气态氧化氮的治疗性气体接触。

13.
  权利要求12的方法,其中所述的治疗性气体中气态氧化氮的浓度是至少20ppm。

14.
  权利要求12的方法,其中所述的治疗性气体中气态氧化氮的浓度是至少40ppm。

15.
  权利要求12的方法,其中所述的治疗性气体中气态氧化氮的浓度是至少80ppm。

16.
  权利要求12的方法,其中所述的治疗性气体中气态氧化氮的浓度在100ppm到800ppm的范围。

17.
  权利要求12的方法,其中所述的治疗性气体中气态氧化氮的浓度在40ppm到200ppm的范围。

18.
  权利要求12的方法,其中所述的治疗性气体中气态氧化氮的浓度在40ppm到3,000ppm的范围。

19.
  权利要求12到18任一项所述的方法,其中所述的红细胞样品与所述的治疗性气体接触不到5秒。

20.
  权利要求12到18任一项所述的方法,其中所述的红细胞样品与所述的治疗性气体接触至少15分钟。

21.
  权利要求12到18任一项所述的方法,其中所述的红细胞样品与所述的治疗性气体接触至少1小时。

22.
  权利要求12到18任一项所述的方法,其中所述的红细胞样品与所述的治疗性气体接触至少2小时。

23.
  权利要求1到11任一项所述的方法,其中所述的红细胞样品与释放氧化氮的化合物接触。

24.
  权利要求23的方法,其中所述的释放氧化氮的化合物包括亚硝酸盐。

25.
  权利要求23的方法,其中所述的释放氧化氮的化合物是超短作用的释放氧化氮的化合物。

26.
  权利要求25的方法,其中所述的超短作用的释放氧化氮的化合物是1-[2-(羧基)吡咯烷-1-基]二氮烯-1-鎓-1,2-二氧化物(diolate)或(Z)-1-[N-甲基-N-[6-(N-甲基铵基己基)氨基]]二氮烯-1-鎓-1,2-二氧化物。

27.
  前述任一项权利要求的方法,其中所述方法在无菌条件下进行。

28.
  防止或降低施用红细胞后哺乳动物中的血管收缩的方法,所述方法包括给哺乳动物施用,已活体外与足以使得红细胞样品中存在的至少部分胞外亚铁血红蛋白转化成高铁血红蛋白的量的、氧化氮或者释放氧化氮的化合物接触的红细胞样品。

29.
  权利要求28的方法,其中所述的红细胞样品包含自体红细胞。

30.
  权利要求28的方法,其中所述的红细胞样品包含同种异型的红细胞。

31.
  权利要求28到30任一项所述的方法,其中所述的红细胞样品在用氧化氮或释放氧化氮的化合物处理之前经冻融。

32.
  权利要求28到31任一项所述的方法,其中所述的红细胞样品与作为顺序输注系统的一部分的氧化氮接触,其中所述的红细胞样品从含有所述红细胞样品的容器流出,和连接着氧化氮源的透气材料接触,使红细胞样品暴露于氧化氮,并在暴露于氧化氮之后递送至所述哺乳动物。

33.
  权利要求32的方法,其中所述的氧化氮源是含压缩氧化氮气体的罐。

34.
  权利要求32的方法,其中所述的氧化氮是电动氧化氮发生器。

35.
  前述任一项权利要求的方法,其中所述的哺乳动物是人。

说明书

红细胞的处理
对相关申请的交叉引用
本申请要求2011年11月7日提交的美国临时专利申请No.61/556,661的优先权,所述在先申请的全部内容通过参考的形式全部并入本申请。
技术领域
本发明涉及在施用于哺乳动物之前处理红细胞的组合物和方法。
发明背景
储存长达两周以上的红细胞输血与感染率提高、住院时间延长,以及重症监护治疗病房和正接受心血管手术的患者死亡率升高相关(Triulzi等人,Transfus Apher Sci2010;43:95-106)。延长的红细胞储存引起红细胞中显著的生化的,机械的以及功能性的改变,总称为“储存性损伤(storage lesion)”。(Kim-Shapiro等人,Transfusion2011;51:844-51)。需要用于降低或去除用储存红细胞输血的副作用的组合物和方法。
发明概述
本发明至少部分地基于下述发现,即用氧化氮活体外(ex vivo)处理储存的红细胞可使得胞外亚铁血红蛋白氧化成为高铁血红蛋白,此种处理防止储存的红细胞在被施用于哺乳动物后诱导血管收缩。氧化氮或释放氧化氮的化合物预处理储存的红细胞,可用作减少或消除与用储存的血液输血相关的副作用的手段。在施用于哺乳动物之前对血液进行处理,可免除为了解决由用储存的血液输血所导致的副作用,而对输血后的哺乳动物进行治疗的需要。
本申请公开了,通过使红细胞样品活体外与,足以使得红细胞样品中存在的至少部分胞外亚铁血红蛋白转化成高铁血红蛋白的量的、氧化氮或者释放氧化氮的化合物接触,对红细胞样品进行处理的方法。胞外亚铁血红蛋白包括无细胞血红蛋白和含胞外血红蛋白的微颗粒(参见Donadee等人,Circulation2011;124:465-76)。
本申请还公开了,通过对哺乳动物施用下述的红细胞样品以防止或减少在施用红细胞后哺乳动物中的血管收缩,所述的红细胞样品已活体外与,足以使得红细胞样品中存在的至少部分胞外亚铁血红蛋白转化成高铁血红蛋白的量的、氧化氮或者释放氧化氮的化合物接触。
在本申请所公开的方法的一些具体实施方案中,所述的方法并不显著地氧化样品中的红细胞或减弱它们的携氧能力(例如,红细胞中低于20%,低于15%,低于10%,或低于5%的血红蛋白被转化成高铁血红蛋白)。
本申请所公开的方法的一些具体实施方案中,所述的红细胞样品在与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,已经历过一种或以上活体外,泵(例如,负压泵吸引),膜,和/或气泡(air bubbles)处理。在本申请所公开的方法的一些具体实施方案中,所述的红细胞样品在与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,已或活体外经历过,血液透析,术中血液抢救,心切开吸引术。在这些方法中,所述的红细胞在遭受使其需要经本申请所公开的方法进行处理的损伤之前,仅需要处于哺乳动物体外,一小段时间(例如,几秒或几分钟)。
红细胞样品包含红细胞和上清液或血浆。所述的红细胞样品可以是,例如,全血或浓缩红细胞。
所述红细胞样品可活体外储存,例如,在从供体中移除后、与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,至少24小时。在一些具体实施方案中,所述红细胞样品从供体中移除后、与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,活体外储存至少7天,至少14天,至少28天,至少42天或更长时间。所述红细胞样品在储存之前可任选地用储存溶液稀释。
施用于哺乳动物之前,红细胞可来源于自体或同种异型供体。因此,所述红细胞样品可包含自体红细胞或同种异型的红细胞。所述红细胞样品可储存于多种储存介质(例如,Adsol)。在用氧化氮或释放氧化氮的化合物处理之前,所述红细胞样品可任选地被冻融。
本申请所公开的方法的一些具体实施方案中,所述的处理使得所述红细胞样品中至少20%(或至少50%,或至少80%)的胞外亚铁血红蛋白被转化成高铁血红蛋白。
在本申请所公开的方法的一些具体实施方案中,所述红细胞样品与用惰性气体稀释的、含气态氧化氮的治疗性气体接触。治疗性气体中所述气态氧化氮的浓度可以是,例如至少20ppm,至少40ppm,至少50ppm,至少80ppm, 至少100ppm,至少200ppm,至少300ppm,或至少500ppm。在一些具体实施方案中,所述治疗性气体中气态氧化氮的浓度在50ppm到800ppm(例如,40ppm到200ppm,80ppm到200ppm,80ppm到500ppm,100ppm到800ppm,或40ppm到3,000ppm)的范围。所述红细胞样品可与治疗性气体在不同长度的时间段(例如,至少1秒,低于5秒,低于30秒,至少1秒但低于5秒,至少1秒但低于30秒,至少1分钟,至少2分钟,至少3分钟,至少4分钟,至少5分钟,至少6分钟,至少7分钟,至少8分钟,至少9分钟,至少10分钟,至少1小时,至少2小时,或更长的时间)内相接触。
在本申请所公开的方法的一些具体实施方案中,所述红细胞样品与释放氧化氮的化合物接触。所述释放氧化氮的化合物任选地包含亚硝酸盐。所述释放氧化氮的化合物可以是超短作用(ultra-short-acting)释放氧化氮的化合物(例如,1-[2-(羧基)吡咯烷-1-基]二氮烯-1-鎓-1,2-二氧化物(diolate)或(Z)-1-[N-甲基-N-[6-(N-甲基铵基己基)氨基]]二氮烯-1-鎓-1,2-二氧化物)或释放二醇二氮烯鎓(nonoate)的中间物。
本申请所公开的方法的一些具体实施方案中,所述方法在无菌条件下进行。所述红细胞样品在其从供体获得,乃至用氧化氮或释放氧化氮的化合物进行处理的整个过程中,均保持在无菌条件之下。
在本申请所公开的方法的一些具体实施方案中,所述红细胞样品与作为顺序(in-line)输注(infusion)系统的一部分的氧化氮接触,其中,所述的红细胞样品从含所述样品的容器流出,和与惰性气体中的氧化氮源相连的层流设备或第二流式气体交换设备中的透气材料(例如微孔膜)接触,使红细胞样品暴露于氧化氮,并在暴露于氧化氮之后递送至所述哺乳动物。所述的氧化氮源可以是例如,含压缩的氧化氮气体的罐或电动氧化氮发生器(含或不含NO2净化剂)。
经本申请所描述的方法治疗的哺乳动物可以是人,或非人灵长类,或另外的哺乳动物,如狗、猫、马、牛、猪、绵羊、山羊、大鼠、小鼠、豚鼠、兔或仓鼠。
本申请所提及的全部的出版物,专利申请,专利,序列,数据条目以及其他参考文献,均以参考的形式全文并入本申请。除非另外定义,本申请所用的全部技术和科学术语具有本发明所属领域普通技术人员通常所理解的含义。存在分歧时,包括定义在内,以本说明书为准。下文中描述了用于本 发明的材料和方法,但是类似或等价于本申请所描述的其他合适的材料和方法也可以用于实施或检验本发明。所述的材料、方法和实施例仅作为示例,并非旨在进行限定。
本发明的其它特征和有益效果,在下述的详细描述以及权利要求中显而易见。
附图简述
图1A-1D提供,在体外鼠RBC中储存诱导的形态,生化和功能改变。(A)新鲜红细胞(FRBC,上部的图)和储存的红细胞(SRBC,下部的图)的染色涂片,下部图中的箭头显示储存两周后增多的异型RBC数量。(B)FRBC和SRBC的氧解离曲线(ODC)。P50,定义为Hb50%饱和时的氧分压,由所述的ODC计算出来。所述SRBC的ODC向左偏移,其P50为21±1mmHg,相比之下,FRBC的P50是43±0mmHg。(C)FRBC(n=5)和SRBC(n=5)与P50的FRBC(n=3)和SRBC(n=3)的2,3-DPG水平变化比较。(D)通过WT小鼠中输血后24小时测定的、GFP-标记的RBC百分比除以在0时间GFP-标记的RBC的百分比,确定FRBC(n=6)或SRBC(n=6)存活率。FRBC,新鲜红细胞(≤24h);SRBC,储存的红细胞(2周)。*P<0.01,与FRBC相比的差异。
图2A-2C是显示用FRBC或SRBC输血2小时后,清醒的WT(A),给予HFD的WT(B)以及db/db(C)小鼠中的血清铁水平的图表。对照,没有输血(n=4/组);FRBC,用FRBC(n=6/组)输血;SRBC,用SRBC(n=6/组)输血。*P<0.05,与对照和FRBC相比的差异。
图3A-3C是显示用FRBC或SRBC输血2小时后,清醒的WT(A),给予HFD的WT(B)以及db/db(C)小鼠中,IL-6(A),Hp(B),和Hx(C)的血浆水平的图表。对照,没有输血(n=4/组);FRBC,用新鲜RBC(n=6/组)输血;SRBC,用储存的RBC(n=6/组)输血。*P<0.05,与对照相比的差异;与FRBC相比的差异。
图4A-4C是显示用FRBC或SRBC输血2小时后,清醒的WT(A),给予HFD的WT(B)以及db/db(C)小鼠中,肝HO-1mRNA水平的图表。对照,没有输血(n=4/组);FRBC,用新鲜RBC(n=6/组)输血;SRBC,用储存的RBC(n=6/组)输血。*P<0.05,与对照和FRBC相比的差异。
图5A-5E是显示经历不同类型的输血(10%估算血容量)后,清醒的WT, 给予HFD的WT,或db/db小鼠中的体循环血压(SBP,mmHg)的图表。(A)清醒的WT小鼠中以FRBC(n=5)或SRBC(n=6)输血。(B)清醒的给予HFD的WT小鼠中以FRBC(n=6)或SRBC(n=6)输血。(C)清醒的db/db小鼠中,以呼吸了(n=12)、或没有呼吸(n=9)氧化氮(iNO,80ppm)的FRBC(n=9)或SRBC输血。(D)清醒的db/db小鼠中,以来自FRBC(SFRBC,n=11)的上清液,来自SRBC(SSRBC,n=7)的上清液,或氧化的SSRBC(n=6)输血。(E)清醒的db/db小鼠中以洗过的FRBC(n=9)或洗过的SRBC(n=6)输血。FRBC,新鲜红细胞;SRBC,储存的红细胞。*P<0.05,与FRBC和SRBC+iNO相比的差异。
图6A-6B是显示比较用FRBC(SFRBC,n=6)上清液,SRBC(SSRBC,n=6)上清液,FRBC(n=7)或SRBC(n=7)输血之前之后,经麻醉的db/db小鼠中体循环血流动力测定结果的变化的图表。(A)输血前和输血10分钟后LVESP(mmHg)的变化。(B)输血前和输血10分钟后SVRI(%)的变化。LVESP,左心室收缩期末压力;SVRI,体循环血管阻力指标,*P<0.05,与FRBC上清液或FRBC组相比的差异。
图7是显示在添加溶液-1(additive solution-1)中储存的、白细胞减少的(leukoreduced)羊PRBC的体内存活率的图表。y-轴显示循环中的生物素化的PRBC。输血后第一个24小时96±4%的生物素化的新鲜PRBC存活,而76±7%的生物素化的储存PRBC在输血后24小时在循环中。*P=0.001,与新鲜PRBC相比的差异值,与新鲜PRBC相比的差异值,#P<0.001,与新鲜PRBC相比的差异值,§P=0.002,新鲜PRBC与储存PRBC相比的差异值。PRBC=浓缩的红细胞。所有数据平均值±SD。
图8A-8B是显示用新鲜的和储存的PRBC输血过程中和之后,在清醒的小羊羔中测定的(A)肺动脉平均压,和(B)肺血管阻力指标的图表。一些小羊羔在用储存的PRBC输血过程中和之后接受了吸入的氧化氮。*P<0.05,储存的PRBC值与新鲜PRBC和储存的PRBC+iNO,ANOVA的差异。iNO=吸入的氧化氮;PAP=肺动脉平均压;PRBC=浓缩的红细胞;PVRI=肺血管阻力指标。全部数据平均值±SD。
图9A-9C是显示用新鲜的和储存的PRBC输血过程中和之后测定的(A)肺动脉平均压,(B)肺毛细血管楔压,和(C)肺血管阻力指标的图表。一些小羊羔在用储存的PRBC输血过程中和之后接受了吸入的氧化氮。*P<0.05,储存的PRBC值与新鲜PRBC和储存的PRBC+iNO,ANOVA的差异。L-NAME在 输血前施用以诱导内皮功能不良(各组中,在第-60分钟(L-NAME之前)的测定值,与第-50分钟和第-10分钟之间的测定值的差异).iNO=吸入的氧化氮;L-NAME=NG-硝基-L-精氨酸甲基-酯;PAP=肺动脉平均压;PCWP=肺毛细血管楔压;PRBC=浓缩的红细胞;PVRI=肺血管阻力指标。全部数据平均值±SD。
图10是显示用新鲜的和储存的PRBC输血之前和之后,在健康的清醒的小羊羔中测定的血浆血红蛋白水平的图表。一些小羊羔在用储存的PRBC输血过程中和之后接受了吸入的氧化氮。*P<0.05,新鲜PRBC值与储存的PRBC和储存的PRBC+iNO,ANOVA的差异。iNO=吸入的氧化氮;PRBC=浓缩的红细胞。全部数据平均值±SD。
图11A-11B是显示用新鲜的和储存的PRBC输血之前和之后,在清醒的小羊羔中测定的血浆(A)硝酸盐和(B)亚硝酸盐水平的图表。*P<0.05,储存的PRBC+iNO值与新鲜PRBC和储存的PRBC,ANOVA的差异。iNO=吸入的氧化氮;PRBC=浓缩的红细胞。全部数据平均值±SD。
图12是显示红细胞上清液中血红蛋白种类的相对浓度的图表,所述的红细胞上清液,经由微孔气体交换器,用氮气中的气态氧化氮处理过。
图13是显示红细胞中高铁血红蛋白相对浓度的图表,所述的红细胞,经由微孔气体交换器,用氮气中的气态氧化氮处理过。
图14A-14B是显示MAHMA/NO处理对人和鼠储存的红细胞的作用的图表。A)无细胞上清液血红蛋白与胞内高铁血红蛋白红细胞水平的氧化比较,B)上清液([Hb],μM)和红细胞(Hct,%)中的血红蛋白浓度。
图15是显示在将储存的红细胞(储存2周)和经1mM MAHMA/NO,5%v/v,预处理的储存的红细胞输注到清醒的db/db小鼠之前和之后,通过非侵入性的尾部套囊测定的收缩压(mmHg),*P<0.05,与用MAHMA/NO预处理的SRBC相比的差异。
图16显示用于气体-气体转移实验的含膜设备。
图17是显示不同的气流比例(数据以平均值±SD表示,n=6;G1/G27:1,气流比例7:1;G1/G214:1,气流比例14:1)通过微孔的(MP)和聚甲基戊烯(PMP)膜的氧化氮浓度的图表。
发明详述
将储存的红细胞施用于哺乳动物引起血管收缩以及其他的副作用。本发明提供用于减少和消除施用储存的红细胞后所出现的副作用的组合物和方法。如所附的实施例中详细描述的,通过将其暴露于氧化氮,氧化储存的红细胞上清液,将胞外活性的亚铁血红蛋白转化成无活性的高铁血红蛋白,消除由于施用储存的红细胞所出现的血管收缩。
红细胞
红细胞可来源于自体或同种异型的供体,接下来,将其施用于受体。红细胞的储存导致在将储存所血液施用于受体后诱导血管收缩(Reynolds等人(2007)Proc.Natl.Acad.Sci.104:17058-62;Bennett-Guerrero等人(2007)Proc.Natl.Acad.Sci.104:17063-68)。根据本申请所描述的方法,在向供体输注前,可在多种时间段(例如,至少1,2,3,4,5,6,或12小时,或至少1,2,3,4,5,6,7,14,21,28,42天,或更长时间)内储存人红细胞。红细胞可以,例如全血或浓缩红细胞的形式施用。
氧化氮
根据诸如所述红细胞样品的大小,流速,暴露于氧化氮的时间长度,相对于微孔气体渗析膜中的混合的层流程度之类的因素,和/或治疗医师认为相关的其他因素,合适用于处理红细胞样品的氧化氮浓度不尽相同,例如,从20ppm到80ppm,200ppm到500ppm,500ppm到800ppm,2,800ppm,3,000ppm,或更高。药品级的氧化氮是可商购的(INOmaxTM,Ikaria,Inc.,Clinton,NJ)。
用于处理红细胞样品的气态氧化氮可由储存的、压缩氧化氮气体源施用。所述的氧化氮源可以是100%氧化氮,或是用N2或任何其他惰性气体(例如氦)稀释的。所述的氧化氮可以,以不含O2或氮气的高价氧化物的混合物形式获得并储存。需要时,可通过化学发光分析证明氧化氮的纯度。化学发光NO-NOx分析仪是可商购的(例如Model14A,Thermo Environmental Instruments,Franklin,MA)。混合物中氧化氮的最终浓度可通过化学的或化学发光技术(参见例如,Fontijin等人,Anal.Chem.42:575(1970))证明。另外,NO和NO2浓度可通过电化学分析仪方式监控。任何杂质,如NO2,可通过暴露于NaOH溶液,二氧化碳吸收剂(baralyme)或者碱石灰(sodalime)洗去。作为额外的对照,还可以评估最终气体混合物中的FiO2
将氧化氮气体施用于红细胞样品可通过,例如,N2(或惰性气体)中的压缩的氧化氮气体的罐和第二氮气(或另一种惰性气体)罐附加在设计用于将两种来源的气体混合的设备来实现。通过控制每一来源的气体的流速,可将最终施用于所述红细胞样品的氧化氮浓度保持在最佳水平。也可以利用标准的低流量混合器(例如,Bird Blender,Palm Springs,CA)使氧化氮气体与室内空气(room air)混合。
氧化氮可由N2和O2(即空气)通过电动氧化氮发生器生成。此种发生器如Zapol,U.S.Patent No.5,396,882中所描述。由此类设备形成的NO2可在将血液样品暴露于NO2之前,通过净化所述的气体混合物来减少。
用于将氧化氮递送到红细胞样品的气体递送设备可包含氧化氮计量器,以监控暴露于样品的氧化氮的总剂量。通过使用计量器,即可确定样品已经接受了所需量的氧化氮,由此可以逐渐停止或终止氧化氮的施用。计量器可将治疗性气体中的氧化氮浓度(由氧化氮浓度计测定)与气体流速(由气体流量计测定)整合,以确定暴露于所述红细胞样品的氧化氮的总量。
可使用透气材料使得气态氧化氮扩散通过,与所述红细胞样品接触。此类材料的示例包括透气膜,如在血液氧合器中所使用的那些(例如,二甲聚硅氧烷或聚烷基砜),和微孔性材料,如Gore-texTM或CelgardTM,其允许氧化氮之类的气体分子通过其微孔,溶解在液体中。一种示例性的氧合器(Living Systems Instrumentation Inc.,St.Albans,Vermont)的使用在后附的实施例中有描述。所述透气材料的部件可被设置成,一面与所述红细胞样品接触,另一面与氧化氮源接触,使红细胞和氧化氮源相分离,但允许氧化氮气体的单个分子通过并扩散到所述的样品中。在输注过程中,氧化氮可任选地与红细胞样品接触,由此,使从包含所述红细胞样品的容器流出的红细胞样品暴露于通过所述透气材料(其允许氧化氮扩散到红细胞样品中)的氧化氮,并最终施用于所述的受体。也可以使用具有第二流量(secondary flows)的气体交换器(参见,例如,Zapol和Qvist,Artificial Lungs for Acute Respiratory Failure,New York,Academic Press,1976)。
可制备包含氧化氮的水溶液,用于将氧化氮递送给红细胞样品。在引入到所述红细胞样品之前,所述的氧化氮可溶解于药品可接受的载液(carrier liquid)中。可用于此种目的的载液包括标准的盐溶液和小份(aliquots)的所述红细胞样品,以及液体,如氧化氮在其中展现高水平溶解度的碳氟化合物或 有机的溶剂(Shaw和Vosper J.Chem.Soc.Faraday Trans.1.73:1239-1244,1977;Young,Solubility Data Series8:336-351,1981),由此大量聚集的氧化氮可以在小容量的载体中递送。
释放氧化氮的化合物
作为所使用的氧化氮的替代(或另外的选择),根据本申请所描述的方法可将释放氧化氮的化合物暴露于红细胞样品。适用于本申请的方法的释放氧化氮的化合物包括:亚硝基或亚硝酰化合物(S-亚硝基-N-乙酰青霉胺,S-亚硝基-L-半胱氨酸,和亚硝基胍),其以氧化氮组分自发释放、或在生理条件下由所述化合物转移出来为特征;化合物,其中的氧化氮是过渡金属复合物上的配体,因此可以容易地释放或在生理条件下由所述化合物转移出来(例如,硝普盐,氧化氮-铁氧还原蛋白或氧化氮-血红素复合物);和酶代谢产生氧化氮自由基的含氮化合物(例如,精氨酸,三硝酸甘油,亚硝酸异戊酯,亚硝酸钠,无机亚硝酸盐叠氮化物,和羟胺)。另外的释放氧化氮的化合物包括硝酸甘油和SIN-1。
释放氧化氮的化合物可以是超短作用释放氧化氮的化合物,例如1-[2-(羧基)吡咯烷-1-基]二氮烯-1-鎓-1,2-二氧化物(“PROLI/NO”),1-羟基-2-氧代-3-(N-甲基-3-氨基丙基)-3-甲基-1-三氮烯(“NOC-7”;Zhang等人(1996)Circulation94:2235),N,N'-二甲基乙二胺的氧化氮加合物(“DMHD/NO”;Kaul等人(1997)J.Cardiovasc.Pharmacol.Ther.19972(3):181),或(Z)-1-[N-甲基-N-[6-(N-甲基铵基己基)氨基]二氮烯-1-鎓-1,2-二氧化物(“MAHMA/NO”)。在一些具体实施方案中,所述的超短作用释放氧化氮的化合物具有低于90分钟(或低于60分钟,低于30分钟,低于20分钟,低于10分钟,低于5分钟,低于2分钟,或低于1分钟)的半寿期。
已知的化合物或据信可以释放氧化氮的化合物(例如,超短作用释放氧化氮的化合物)可使用本申请所述的动物模型直接试验其效力。此外,此种化合物可首先根据其激发鸟苷酸环化酶的能力进行筛选,在如Ishii等人(1991)Am.J.Physiol.261:H598-H603所描述的体外试验中,氧化氮结合鸟苷酸环化酶并由此发挥其生物学活性。
以下是实施本发明的实施例。所述实施例不以任何形式构成对本发明范围的限制。
实施例
实施例1:小鼠中糖尿病加剧(Augments)以及氧化氮防止同基因的(Syngeneic)储存血液输血后的不良血流动力影响
动物
所有的动物研究均得到位于Massachusetts General Hospital,Boston,MA的动物研究委员会的许可。对8-10周龄的雄性C57BL/6J野生型(WT)小鼠和B6.Cg-m+/+Leprdb/J(C57BL/6J背景)糖尿病(db/db)小鼠进行了研究。另外的WT小鼠饲喂高脂饮食(60kcal%脂肪;Research Diets,Inc.,New Brunswick,NJ)4-6周(给予HFD的WT)。8-10周龄的,在其红细胞上表达GFP的、雄性、绿荧光蛋白(GFP)转基因C57BL/6-Tg(UBC-GFP)30Scha/J(C57BL/6J背景)小鼠用于测定RBC存活率。全部的小鼠均由Jackson Laboratory(Bar Harbor,ME)获得。
鼠血液收集与储存
在无菌条件下,通过开胸心脏穿刺将C57BL/6J WT小鼠的血液(~1ml/小鼠)收集到含CPDA-1的注射器(Sigma-Aldrich,St.Louis,MO)中。CPDA-1的终浓度是14%。收集后,使血液通过新生儿白细胞减少滤器(neonatal leukoreduction filter)(Pall Biomedical Products Co.,East Hills,NY),减少白细胞。减少了白细胞的血液600g离心15min,去除血浆调节血细胞比容(Hct)70-75%,于4℃下储存于Eppendorf管。利用鲎变形细胞溶解物试验(LAL)(参见Novitsky等人J Clin Microbiol1985;21:211-6)测定新鲜的白细胞减少的鼠RBC(FRBC)或储藏的白细胞减少的鼠RBC(SRBC)样品中脂多糖(LPS)水平。
储存的RBC组分的制备
将FRBC或SRBC在4℃,以400g离心10min后获得上清液。为使得因洗涤导致的溶血降至最低,用10倍体积的1.5%氯化钠轻柔洗涤FRBC和SRBC,并于4℃下400g离心10min。输血前,洗过的FRBC或SRBC重悬于新鲜的鼠血浆以获得最终70-75%的Hct。
为氧化SRBC上清液中的亚铁Hb,将所述的上清液暴露于经由氧合器 (Living Systems Instrumentation Inc.,St.Albans,Vermont)的、于氮气中的800ppm氧化氮气体2小时,以产生metHb(Yu等人,Circulation2008;117:1982-90)。将上清液(2ml)以3L、0.9%盐水透析3次(Spectra/Por分子多孔膜MWCO:12-14,000,Spectrum Laboratories Inc.,Rancho Dominguez,CA)以减少低分子量的氧化氮代谢物。
储存的鼠RBC中的生化,血液学和形态改变
测定(ABL800FLEX,Radiometer,Westlake,OH)FRBC和SRBC中的血气张力(PCO2和PO2),pH,以及标准碱过剩(SBE)。FRBC和SRBC中的电介质浓度(钠,钾,钙,氯化物,HCO3-)和乳酸盐也进行了测定(Critical Care Xpress,Nova Biomedical,Waltham,MA)。
为确定上清液中的Hb水平,在4℃下,将FRBC或SRBC,以1700g离心8min,用QuantiChromHb分析试剂盒(BioAssaySystems,Hayward,CA)测定上清液Hb水平。利用下述标准公式计算溶血(%):溶血(%)=[上清液Hb×(1-%Hct)]/总Hb×100(参见Kamel等人,Blood Transfus2010;8:260-6)。
为研究储存对于RBC形态的影响,将FRBC或SRBC涂片并用Hema3手工染色系统(Fisher Diagnostics,Middletown,VA)染色,利用配Plan Fluor60x干物镜的Nikon EDIPSE80i立式显微镜(Nikon Instruments Inc.,Melville,NY)获得图像。
用Hemox-分析仪(TCS Scientific Corp.,New Hope,PA)确定FRBC和SRBC的氧解离曲线(ODC)(向5ml含有20μl添加剂-A(additive-A)和10μl消泡剂的Hemox-溶液中添加20μl的RBC)。P50,定义为Hb为50%时的氧分压,由ODC计算。FRBC和SRBC中的2,3-DPG水平利用2,3-DPG试剂盒(RocheDiagnostics,Mannheim,Germany)测定。
测定鼠RBC存活率
Gilson等人(Gilson等人,Transfusion2009;49:1546-53)报道的GFP-标记的RBC法,用于测定经输血的鼠RBC存活率。简要地说,通过心脏穿刺由UBC-GFP和WT小鼠收集血液到含CPDA-1的1ml注射器中,制备含40%来自UBC-GFP小鼠的RBC和60%来自WT小鼠的RBC的血液混合物,减少白细胞,离心,于4℃下储存<24小时(FRBC),和2周(SRBC)。用含有GFP-标记的RBC 的100μL FRBC或SRBC,通过尾静脉,向WT小鼠输血。在输血10min,30min,1小时,24小时,和8天后,从后眼窝获取血样,收集到肝素化的玻璃毛细管中。GFP-阳性RBC的百分比通过正向散射/侧向散射(FSC/SSC)在5Laser LSR Fortessa(BD Biosciences,San Jose,CA)上确定。在不同的获取天数通过Sphero彩虹荧光颗粒(Spherotech Inc.,Lake Forest,IL)将流式细胞仪校准到相同的设置。用输血24小时后测定的GFP-阳性RBC的百分数除以0时刻GFP-阳性RBC的百分数,计算输血24小时后的RBC存活率(%)。根据第10分钟,第30分钟和1小时的数据,由线性回归外推0时刻的荧光。
输血2小时后的生化分析
FRBC或SRBC输血后,在第2小时腹膜内注射戊巴比妥(200mg/kg)。通过心脏穿刺由每只小鼠收集约1ml血液到肝素化的注射器中,在4℃下,4000rpm离心8分钟。获得肝素化的血浆,以进行血液化学、白介素-6(IL-6)、触珠蛋白(Hp),和血红素结合蛋白(Hx)水平的测定。获取血清以测定铁水平。肝脏样品在液氮中速冻,用于接下来确定血红素加氧酶-1(HO-1)。
为比较FRBC或SRBC输血的急性生化影响,在输血后10分钟,腹膜内注射戊巴比妥(200mg/kg),将12只WT和12只db/db小鼠处死。通过心脏穿刺获得全血,以进行血液化学测定。
血清铁水平测定
利用Iron/Unsaturated Iron Binding Capacity Assay(Thermo Fisher Scientific,Middletown,VA)确定血清铁水平。
血浆IL-6,Hp,和Hx水平的测定
利用Duoset小鼠IL-6Elisa试剂盒(R&D Systems,Minneapolis,MN)确定血浆IL-6水平。分别利用小鼠Hp和Hx Elisa试剂盒(Life Diagnostics,Inc.,West Chester,PA)测定血浆Hp和Hx水平。
组织mRNA水平的定量
利用Trizol试剂(Invitrogen Life Technologies,Carlsbad,CA)从鼠肝脏提取总mRNA。通过反转录酶反应(MMLV-RT,Invitrogen Life Technologies, Carlsbad,CA)合成cDNA。转录物的实时扩增,以SYBR法利用Eppendorf Mastercycler Realplex(Eppendorf,Hamburg,Germany)进行。靶转录物的相对表达归一化至18S rRNA的水平,并利用相对CT方法进行分析。
FRBC或SBRC输血后在清醒的WT,给予HFD的WT,和db/db小鼠中进行非侵入性血压测定
FRBC,SRBC,洗过的FRBC和SRBC,来自FRBC和SRBC的上清液,和经氧化的来自SRBC的上清液,经尾静脉输入(transfused)到(总输入体积是预估血容量的10%)WT,给予HFD的WT,或db/db小鼠。利用非侵入性血压系统(XBP1000,Kent Scientific,Torrington,CT)(Yu等人,Circulation2008;117:1982-90;Yu等人,Anesthesiology2010;112:586-94)测定收缩压。全部的尾静脉注射在1分多钟(over one minute)的时间内进行。一组db/db小鼠接受了SRBC,并且从输血前10分钟到输血后2小时,利用Yu等人,Circulation2008;117:1982-90中所描述的方法,呼吸空气中的80ppm氧化氮(Medical-Technical Gases,Inc.,Medford,MA)。
在经麻醉的小鼠中侵入性的血流动力测定
侵入性的血流动力测定,如Yu等人,Anesthesiology2010;112:586-94所描述的进行。在基线,和用FRBC,SRBC,来自FRBC的上清液,或来自SRBC的上清液输血5分钟(预估血容量的10%,以75μL/min的速度在3分多钟(over3min)的时间内通过置于右颈静脉中的单独的导管输入)后测定左心室压力-容积环和心输出量(CO)以及平均动脉血压(MAP)。
统计分析
所有的数值以平均值±SEM表示。数据通过带有Tukey修正的单向ANOVA(SigmaStat3.0.1;Systat Software,Inc.,San Jose,CA)进行分析。在清醒的小鼠中的收缩压测定通过重复测定带有相互作用的双向ANOVA进行分析。概率值低于0.05被认定为显著。
储存的鼠血液的表征
储存≤24小时的FRBC与储存2周的SRBC进行比较。在SRBC中,pH,PO2, HCO3-,和SBE显著降低,然而,SRBC中的PCO2,和乳酸盐比FRBC中的高(表1)。此外,SRBC中的钠水平较FRBC中的低,而SRBC中的钾水平比FRBC中的高。SRBC中的溶血水平显著高于FRBC中的溶血水平。类似地,SRBC中的上清液Hb水平比FRBC中的高。在FRBC和SRBC的上清液中测定的MetHb水平不到上清液Hb的1%。
表1.FRBC(≤24h)和SRBC(2周)中的血液化学比较

 FRBC(n=5)SRBC(n=5)pH7.06±0.036.53±0.03*PCO2(mmHg)16±135±4*PO2(mmHg)217±9140±12*HCO3-(mmol/L)4±03±0*SBE(mmol/L)-24±0-30±1*Na+(mmol/L)152±0137±1*K+(mmol/L)3.7±0.434.4±2.6*Cl-(mmol/L)121±1120±1Ca++(mmol/L)0.06±00.05±0乳酸盐(mmol/L)2.2±0.318.3±2.0*Hb(g/dl)14.1±1.612.9±0.2上清液Hb(mg/dl)64±6571±51*溶血(%)0.1±00.8±0*

数值是平均值±SEM。FRBC,新鲜红细胞;SRBC,储存的红细胞;SBE,标准的碱过剩;Hb,血红蛋白。
*P<0.01,相对于FRBC的差异
在FRBC中,细胞形态以盘状细胞为主(图1A,上部的图)。储存2周后,大部分的RBC形状异常(例如棘红细胞或棘球状红细胞,如图1A,下部的图中箭头所指)。在鼠RBC中观察到储存诱导的形态改变,类似于储存的人RBC 的有关报道(Makley等人,Shock2010;34:40-5)。
RBC的主要功能是运送氧;因此对储存后的RBC的Hb-氧亲和力改变进行了测定。与FRBC相比,SRBC的ODC明显左移(分别为,21±1对43±0mmHg,图1B,n=5,P<0.01)。红细胞2,3-DPG水平由FRBC中的3.8±0.1mmol/L降低至SRBC中的0.2±0.1mmol/L(图1C)。由于小鼠中氧亲和力通过2,3-DPG对Hb的变构抑制结合效应调整,与在经储存的人RBC中所观察到的情况类似地,储存使2,3-DPG减少,显著地增强了(augmented)氧亲和力。这些结果显示鼠RBC在2周的储存过程中发生了生化,血液学,和形态的改变。
同基因的输血后储存持续时间对RBC存活率的影响
为追踪输入的FRBC和SRBC的存活率,研究了储存对GFP-标记的RBC的影响。输血GFP-标记的FRBC24小时后,GFP-标记的红细胞部分是输入后0时刻计算出的GFP-标记红细胞的99±3%(图1D)。输血GFP-标记的SRBC24小时后,GFP-标记的红细胞部分是输入后0时刻计算出的GFP-标记红细胞的68±1%(图1D)。从输血后24小时开始,在FRBC和SRBC中,GFP-标记的红细胞的减少速率相似。这些结果与Gilson及其同事所报道的一致(Gilson等人,Transfusion2009:49:1546-53),并且显示储存的血液中的储存性损伤对红细胞具有各种各样的(heterogeneous)影响。
在WT、给予HFD的WT、和db/db小鼠中,FRBC和SRBC输血对Hct,Hb和血浆Hb的影响
在输血FRBC或SRBC后10分钟(WT和db/db小鼠)和2小时(WT、给予HFD的WT、和db/db小鼠),从小鼠抽取动脉血样品。在所研究的所有小鼠中,输血后10分钟和2小时,输血FRBC或是SRBC均提高Hct和总Hb水平。在所研究的各组小鼠中,输血SRBC而非FRBC后10分钟和2小时,血浆Hb水平升高。这些结果显示输血SRBC后血浆Hb水平的升高很可能是由于在储存过程中和输血后Hb的释放。
输血后血清铁水平
由于SRBC具有缩短的寿命,很快地从循环中被清除,它们可以从其血红素贡献铁,以增强反应性氧种类(oxygen species)的生成。在输血FRBC或 SRBC2小时后,测定了小鼠中的血清铁水平(图2)。输血SRBC到WT、给予HFD的WT、和db/db小鼠中2小时后,血清铁水平更高,但是输血FRBC后的情况不是这样。这些结果表明,输血SRBC比输血FRBC更多地升高血清铁。
输血后的炎症
为了研究输血FRBC或SRBC后,是否在小鼠中诱导系统性炎症应答(systemic inflammatory response),输血2小时后,测定了从WT,给予HFD的WT、和db/db小鼠收集的血浆样品中的IL-6水平(图3A)。输血SRBC而非FRBC提升WT、给予HFD的WT、和db/db小鼠中的血浆IL-6水平(P<0.05)。由于储存细胞中约97%的白细胞(WBC)已通过白细胞减少处理去除掉了,且在输入的样品中没有检测到内毒素(例如LPS),升高的IL-6水平很可能是因为输血SRBC所造成的。
输血后的血浆Hp,Hx和肝HO-1
针对胞外Hb的主要保护机制通常称为“抗氧化蛋白”,例如Hp,Hx和HO-1。胞外Hb与循环中的Hp结合。Hb-Hp复合物的清除发生在循环和肝脏(巨嗜细胞)中,最终经由HO-1导致血红素破裂(Buehler等人,Antioxid Redox Signal2010;14:1713-28)。Hx是主要的血浆血红素载体,通过将血红素运送至肝脏参与血红素的清除(Gutteridge等人,Biochem J1988;256:861-5)。HO-1是可诱导的血红素降解同种型,并针对炎症损伤起到保护作用(Immenschuh等人,Curr Drug Targets2010;11:1541-50)。
在测定了SRBC输血后升高水平的血浆Hb之后,研究了输血FRBC和SRBC对负责清理血浆Hb的机制的影响。在输血FRBC或者SRBC后2小时,血浆Hp水平下降(图3B)。在输血SRBC2小时的时候,给予HFD的WT和db/db小鼠中血浆Hx水平下降,但在WT小鼠中情况不是这样(图3C)。输血FRBC并不改变Hx水平。输血后2小时,输血SRBC的WT、给予HFD的WT、和db/db小鼠中肝HO-1mRNA水平更高,但是在输血FRBC后情况不是这样(图4,P<0.05)。这些结果显示由于小鼠中基线的Hp水平很低,响应FRBC输血释放的少量Hb足以显著地降低Hp水平,而Hx水平更高并仅在输血后2小时适当减少。输血SRBC诱导的肝HO-1mRNA水平是由SRBC释放的、增加的血红素造成的。
输血FRBC和SRBC的血流动力影响
输血含低于1%Hb四聚体的血液替代品可产生全身性血管收缩效果(Yu等人,Anesthesiology2010;112:586-94)。为了检测输血FRBC和SRBC对收缩压的作用,通过尾静脉将FRBC或SRBC(以10%血容注射)施用于清醒的小鼠。输血FRBC或是SRBC并没有改变清醒的WT小鼠中的收缩压(图5A)。具有内皮功能不良的小鼠(例如给予HFD的WT或db/db小鼠)对Hb四聚体的引起的血管收缩作用更加敏感(参见Yu等人,Anesthesiology2010;112:586-94)。在清醒的、给予HFD的WT小鼠中,输血FRBC或是SRBC并没有改变收缩压(图5B)。相比之下,输血SRBC而非FRBC使清醒的db/db小鼠中收缩压升高(从基线的111±2mmHg到第10分钟的127±3mmHg,P<0.05,图5C)。由于氧化氮呼吸防止小鼠中由于四聚体Hb的输注引起的全身性血管收缩(Yu等人,Circulation2008;117:1982-90),对吸入氧化氮防止向db/db小鼠输入SRBC的血管收缩作用的能力进行了研究。在输血前10分钟呼吸80ppm的氧化氮,并持续2小时,完全阻止了,将SRBC输血到db/db诱导的系统性高血压(图5C)。
为研究是SRBC中的哪种组分负责其血管收缩作用,将由SRBC或洗过的SRBC获得的上清液输入到清醒的db/db小鼠中。输入SRBC的上清液(db/db小鼠38预估血体积的10%或250μL,相当于通过输入250μL的SRBC获得的上清液体积的4倍)使全身血压升高(由112±4到132±4mmHg,P<0.05),其持续了40分钟(图5D和5E)。
为了使洗涤引起的溶血最小化,将SRBC悬浮于1.5g%氯化钠中。将洗过的SRBC输血到db/db小鼠没有使全身血压升高(图5E)。
在经麻醉的db/db小鼠中获得的侵入性的血流动力测定确认了在清醒的db/db小鼠中的发现。输血SRBC或来自SRBC的上清液升高左心室(LV)收缩期末压力(LVESP,图6A)以及体循环血管阻力指标(SVRI,图6B),而输血FRBC或来自FRBC的上清液不改变这些血流动力参数。在来自SRBC的上清液通过暴露于氧化氮气体被氧化(由此将亚铁Hb转化成高铁Hb),随后透析去除低分子量的组分(例如亚硝酸盐和硝酸盐)之后,将其输血到清醒的db/db小鼠中,没有引起其全身性血压升高(图5D)。这些血流动力结果表明,输注来自SRBC的上清液引起全身性血管收缩,其很可能是由于在储存的2周时间里上清液所释放的Hb的输注造成的(Donadee等人,Circulation2011;124: 465-76;Yu等人,Anesthesiology2010;112:586-94)。
实施例2:输入储存的血液的小羊羔中的肺高血压
血液产品的加工
全部试验均得到位于Massachusetts General Hospital,Boston,MA的动物护理研究委员会的许可。对36只3-到4-月大的Polypay小羊羔(New England Ovis,Dover,NH),重32±2kg,进行了研究(Hulet等人,J Anim Sci1984;58:15-24)。肌肉注射氯胺酮HCl(15mg/kg;Hospira,Inc.,Lake Forest,IL)后,由外部颈静脉提取血液(450ml),置于包含柠檬酸盐-磷酸盐-右旋糖溶液的Double Blood-Pack Unit(Fenwal,Inc.,Lake Zurich,IL)中。利用整合的RS2000白细胞减少滤器,在室温下减少血液中的白细胞。通过离心(于24℃下,600g,10分钟)将红细胞从血浆中分离,在含盐、腺嘌呤、葡萄糖和甘露醇的附加溶液(addictive solution)(110ml)中(AS-1,Adsol Solution,Fenwal,Inc.),于4℃下,储存2天或40天。
羊红细胞的生物素化
对8只小羊羔中,输入的浓缩的红细胞(PRBCs)的体内存活率利用Mock等人,Transfusion1999;39:156-6所述方法的修饰形式进行了测定。在AS-1中储存了2天(n=4)或40天(n=4)后,从血液储存袋中提取PRBC(60ml),通过4℃下600g,离心15分钟与上清液分离。上清液在4℃下储存。将颗粒化的PRBC重悬于洗涤溶液(60ml;氯化钠0.87%,碳酸氢钠0.2%,右旋糖0.2%和磷酸钠0.1%;Hospira,Inc.)。重复离心,弃去上清液。将洗过的PRBC重悬于含硫代N-羟基琥珀酰亚胺-维生素(10μg/ml;Thermo Fisher Scientific,Rockford,IL)的洗涤溶液(60ml)中,在室温下温育40分钟。为去除未结合的硫代N-羟基琥珀酰亚胺-维生素,将PRBC用如上所述的洗涤溶液洗两次。在最后的洗涤步骤之后,将PRBC重悬于之前储存的上清液中。
生物素化的PRBC经由置于外部颈静脉内的16-G Angiocath(BD Infusion Therapy Systems,Inc.,Sandy,UT)输入绵羊供体。在15分钟,30分钟,60分钟,24小时和7天后,提取静脉血样品到肝素化的4-ml Vacutainers(BD,Franklin Lakes,NJ)中。
为了评估生物素化的PRBC的存活率,将血液样品(50μl)与异硫氰胺荧光素-标记的链霉抗生物素蛋白(250μl含20μg/ml链霉抗生物素蛋白-异硫氰胺荧光素的洗涤溶液;Biolegend,San Diego,CA)在室温下温育20分钟。在LSRFortessa流式细胞仪(BD Biosciences,San Jose,CA)上正向对侧向散射(FSC/SSC)中检测异硫氰胺荧光素-标记的PRBC。Sphero彩虹荧光颗粒(3.0-3.4μm;Spherotech,Inc.,Lake Forest,IL)用于校正流式细胞仪在不同的获取日的设置。将0时刻的生物素化PRBC数量外延折合成100%。总共100,000个事件中,计算输血后获得的血液样品中生物素化的细胞的百分数相对于通过计算所得的在0小时的时候出现的生物素化的细胞百分数的比率。
动物准备和血流动力监控
在28只小羊羔中进行侵入性的血流动力测定。经由面罩呼吸氧中的5%异氟烷进行麻醉。如之前所述的(Yu等人,Anesthesiology2010;112:586-94),气管插管后,动物经历气管造口,并通过机械方式安置颈动脉和肺动脉导管。在大动物束缚单元(large-animal restraint unit)(Lomir,Malone,NY)中,全身麻醉的两小时恢复期过后,利用Gould6600放大器系统(Gould Electronics,Inc.,Eastlake,OH)连续监控平均动脉压(MAP),肺动脉平均压(PAP),和中央静脉压。每10-30分钟间歇性地测定肺毛细血管楔压(PCWP)和心率。静脉内快速浓注(bolus-injection)10ml冰冷盐溶液后,经热稀释(thermal dilution)评估心输出量,以三次测定的平均数计。使用标准公式计算体循环血管阻力指标和肺血管阻力指标(PVRI)以及心脏指数。血流动力数据收集至输血结束后4小时。
在清醒的小羊羔中储存的PRBC输血对血流动力的影响
对6组清醒的小羊羔进行了研究。所有的动物接受了PRBC自体输血,相当于它们各自血容量的14%,假设体重的6.5%是血容量(Hansard等人,ProcSoc Exp Biol Med1956;91:31-4)。将PRBC加温至37℃在30多分钟的时间内输入,小羊羔同时经由气管造口自发地呼吸,吸入氧浓度(FiO2)0.25。一组(n=5)小羊羔接受了在输血前经过处理并储存了2天的PRBC(新鲜PRBC)。第二组小羊羔(n=6)输入了在输血前储存了40天的PRBC(储存的PRBCs)。第三组(n=4)小羊羔在输血储存的PRBC的过程中,以0.25的FiO2呼吸80ppm的氧 化氮(Medical-Technical Gases,Medford,MA)。氧化氮呼吸在输血结束后持续30分钟。
内皮功能不良羔羊模型中输入储存的PRBC对血流动力的作用
在静脉内输注NOS抑制剂,NG-硝基-L-精氨酸甲基-酯(L-NAME,Sigma-Aldrich,St.Louis,MO)后,对另外三组小羊羔进行了研究。25mg/kg浓注(a bolus of)L-NAME在输血前1小时进行IV注射(Weimann等人,Anesthesiology2000;92:1702-12)。相伴随地,开始输注5mg/kg/h L-NAME并在整个研究过程中持续进行。通过评估静脉内快速浓注乙酰胆碱(Sigma-Aldrich)诱导的全身血管舒张,在施用L-NAME之前以及开始之后的45分钟和5小时证实了氧化氮所产生的部分抑制。也通过在每个实验的末尾静脉内注射硝普酸钠(Sigma-Aldrich)对与NOS无关的全身血管舒张进行了评估。L-NAME处理后,第四组小羊羔(n=4)接受了新鲜PRBC,第五组(n=5)接受了储存的PRBC。在第六组(n=4)中,L-NAME注射后,在输血储存的PRBC前10分钟开始以0.25的FiO2吸入80ppm氧化氮。氧化氮呼吸持续输血全过程以及输注结束后的30分钟。
血样的生化分析
在输血前以及输血后30分钟,2小时和4小时立即抽取动脉和静脉血样。从输血储存袋获取的样品(10ml)在输注血后立即处理以防止细菌感染。血气张力和pH用ABL800Flex血气分析仪(Radiometer Medical,Copenhagen,Denmark)进行分析。
血浆和上清液中的无细胞血红蛋白水平利用QuantiChrom血红蛋白分析试剂盒(BioAssay Systems,Hayward,CA)进行测定。将全血在毛细管(Fisher Scientific,Pittsburgh,PA)中以400g离心10分钟,测定血细胞比容。根据下述公式计算溶血(以百分比):无细胞血红蛋白[g/dl]·(100-血细胞比容[%])/总血红蛋白[g/dl]。
血浆和上清液中的硝酸盐和亚硝酸盐浓度利用硝酸盐/亚硝酸盐荧光分析试剂盒(Cayman Chemical Company,Ann Arbor,MI)测定。血浆促血栓素B2(TXB2)水平用EIA试剂盒(Cayman Chemical Company)确定。2,3-二磷酸甘油酸(2,3-DPG)水平利用Roche Diagnostics(Mannheim,Germany)的试剂盒测 定。血浆白介素-6(IL-6)水平利用Thermo Fisher Scientific的牛(bovine)试剂盒测定。触珠蛋白(Hp)浓度利用牛Hp ELISA试剂盒(Immunology Consultants Lab,Inc.,Newberg,OR)评估。
储存了2天或40天的白细胞减少的血液氧解离曲线利用Hemox-分析仪(TSC Scientific Corp.,New Hope,PA)确定。血红蛋白半饱和时的血气张力(P50)由所述氧解离曲线计算。
信使RNA(mRNA)水平定量
在输血后4小时,在异氟烷麻醉期间通过静脉内注射50ml的20%氯化钾溶液使动物安乐死。由肺和肝脏获取组织样品,在液氮中速冻,于-80℃保存以待进一步分析。
利用Trizol(Invitrogen,Carlsbad,CA)从组织中提取RNA,利用MMLV-RT(Invitrogen)合成互补DNA。利用Mastercycler ep Realplex(Eppendorf,Hamburg,Germany)检测转录物的实时扩增。靶转录物的相对表达归一化至18S调节RNA的水平。下述引物对是用于检测,编码IL-6的引物对CAGAAAATAAGCTGAAACTTCCA,ATGTCAGTGTGTGTGGCTGGAG;编码肿瘤坏死因子-α的引物对,GGCTCTCCTGTCTCCCGT,GTTGGCTACAACGTGGGC;和编码髓过氧化物酶的引物对,GCTGAGGCGGGACACAACCC,CCCAGTTCCGTTTCCGGGGC。
统计分析
所有数据以平均值±SD表示。利用GraphPad Prism5软件(GraphPadSoftware,Inc.,La Jolla,CA)进行统计分析。为了比较新鲜的和AS-1-存储后的储存的PRBC,PRBC-存活率试验,mRNA水平比较,应用双尾(two-tailed)、双样品、独立t-试验比较两组之间的差异,利用Bonferroni调整对多重比较进行校正。对于血流动力实验,利用带有重复测定的双向ANOVA比较不同时间点的组间差异。但是,当时间和条件之间的相互作用P值显著时,利用带有post-hoc Bonferroni-调整的比较试验的单向ANOVA在每个单个的时间点进行比较。利用双尾配对t-试验进行组内比较。P值<0.05被认为是显著。
白细胞减少的且AS-1-储存的羊羔PRBC的化学特性
于AS-1中储存2天或40天后,对白细胞减少的PRBC和它们的上清液的化学特性进行了分析。新鲜PRBC上清液中的无细胞血红蛋白浓度是41±13mg/dl,得到计算溶血水平0.10±0.04%。在储存的PRBC上清液中,无细胞血红蛋白浓度和溶血水平比新鲜PRBC上清液中的高(分别为148±20mg/dl和0.50±0.05%;P<0.001,对新鲜PRBC两参数的值差异)但是,所述的水平保持在FDA(Food and Drug Administration)对于储存的人血液所要求的值以下。
储存的PRBC上清液中的钾和乳酸盐浓度比新鲜PRBC上清液中的高,而储存的PRBC上清液中的pH比新鲜PRBC上清液中的低。储存的PRBC中的PO2高于新鲜PRBC中的PO2。如之前所述的(Bunn,Science1971;172:1049-5),在羊红细胞中测定的2,3-DPG水平很低。红细胞内的2,3-DPG水平在新鲜的和储存的PRBC之间没有差异。所述的P50在新鲜的和储存的PRBC之间没有差异。白细胞减少后,在PRBC中不能检测到白细胞。因而,与之前对人PRBC储存的研究相比,羊PRBC表现出很多在AS-1中的类似储存特性。
白细胞减少的AS-1-储存的羊羔PRBC体内存活率
PRBC是生物素化的,在储存2天或40天后输入。循环中的生物素化PRBC存活率曲线如图7所示。将新鲜PRBC生物素化并输入时,96±4%存活至少24h,而在输血后24小时,76±7%的储存PRBC保持在循环中(P=0.002,值差异)。几乎所有的生物素化的储存PRBC损失都出现在输血后的第1小时,在输血1小时后仅保留有77±2%。在输血后1小时和24小时之间,经标记的新鲜的和储存的PRBC循环水平保持稳定(1小时后,储存的PRBC:77±2%,24小时后76±7%,P=0.72;1小时后,新鲜PRBC:99±2%,24小时后96±4%,P=0.26)。输血后一周,分别有80±8%和54±4%的生物素化的新鲜和储存的PRBC保持在循环中。因此,羊PRBC在存储和输血后的体内存活率特性与在人PRBC中测定的情况类似。
清醒的小羊羔中用储存的PRBC输血对血流动力的影响
储存的PRBC输血对PAP和PVRI的作用与新鲜PRBC输血的作用不同(单向ANOVA,P<0.001,对于PAP和P=0.02对于PVRI,图8)。新鲜PRBC的输血 不使任何所测定的血流动力参数与基线相比发生改变。储存的PRBC的输血提高PAP(基线13±1对(versus)18±1mmHg,P<0.001)和PVRI(基线108±19对156±35dyn·sec·cm-5·m-2,P=0.02),在输血结束时两参数均达到峰值(图8)。PAP和PVRI在输血结束后60分钟回归到基线值(图8)。所测定的所有的其他血流动力参数在储存的PRBC输血后没有改变。因此,输血储存的PRBC升高小羊羔中的肺部血管压力,但不升高全身血管压力和阻力(resistance)。
L-NAME-诱导的内皮功能不良羊羔模型中储存的PRBC输血对血流动力的作用
为研究是否内皮功能不良改变应答储存的PRBC输血的肺部血管收缩,用L-NAME对小羊羔进行预处理。一剂L-NAME输注引起NOS活性的部分抑制,反映为乙酰胆碱输注对诱导全身血管舒张的能力下降50%。如所预计的,施用L-NAME没有改变血管扩张剂对静脉内浓注(bolus infusion)硝普酸钠的应答。输注L-NAME提高MAP,PAP,中心静脉压,和PCWP,以及全身和肺部的血管阻力指标,而心脏指数和心率均降低(图9)。
输血新鲜PRBC没有改变任何测定的血流动力参数。相比之下,在经L-NAME-处理的清醒的小羊羔中,输血储存的PRBC升高PAP(基线17±1对26±4mmHg,P<0.001),PCWP(基线7±1对10±2mmHg,P=0.02),和PVRI(基线170±34对312±85dyn·sec·cm-5·m-2,P=0.009)(图9)。与不存在L-NAME相比,存在L-NAME时由输入储存的PRBC诱导的PAP和PVRI更高(ΔPAP,无L-NAME5±1mmHg与ΔPAP有L-NAME9±4mmHg不同,P=0.03;ΔPVRI无L-NAME47±33dyn·sec·cm-5·m-2与ΔPVRI有L-NAME142±53dyn·sec·cm-5·m-2不同,P=0.006)。MAP在组间没有统计学差异(单向ANOVA,P=0.09)。因此,NOS的部分抑制强化了储存的PRBC对肺部的、非体循环的血管收缩作用。
储存的PRBC输血过程中并行吸入氧化氮
吸入氧化氮阻止HBOC-201输注过程中的肺部血管收缩(Yu等人,Anesthesiology2009;110:113-2)。为了检测是否呼吸氧化氮阻止响应输血储存的PRBC的肺部血管收缩,在输血的同时以及结束后的30分钟施用80ppm氧化氮。在小羊羔中,其未经L-NAME预处理,呼吸氧化氮阻止与输血PRBC 相关联的PAP(基线12±1对13±1mmHg,P=0.13)和PVRI(基线107±14对105±22dyn·sec·cm-5·m-2,P=0.87)的升高(图8)。
用L-NAME预处理的小羊羔中,同时吸入80ppm的氧化氮将PAP和PVRI降低至基线,并阻止在用储存的PRBC输血时所观察到的肺部血管收缩。在输血结束后30分钟停止呼吸氧化氮之后,PAP和PVRI逐渐上升,氧化氮呼吸终止后60分钟回复到输血前的水平(图9A和9C)。如所预期的,吸入氧化氮并没有改变MAP(单向ANOVA,P=0.89)。因此,小羊羔中氧化氮呼吸阻止与输血储存的PRBC相关联的肺部血管收缩。
由输入储存的PRBC引起的肺高血压可能机制
为阐明可能负责输血储存的PRBC后所观察到的肺部血管收缩的机制,测定了输血新鲜的和储存的PRBC之前和之后的羊血浆中无细胞血红蛋白浓度。输血新鲜PRBC,不改变无细胞血红蛋白水平(图10)。相比之下,输血储存的PRBC,在60分钟时无细胞血红蛋白水平升高,并保持升高直至4.5小时。呼吸氧化氮并不改变输入储存的PRBC使无细胞血红蛋白升高的能力。
与人相比,绵羊具有低血红蛋白-净化剂Hp血浆浓度(Kallapur等人,Am J Respir Crit Care Med2009;179:955-61)。输血新鲜的或是储存的PRBC之后,Hp血浆水平降低。但是,在输血储存的PRBC之后,测定到更显著的Hp降低(双向ANOVA经时比较新鲜PRBC与储存的PRBC,P=0.002)。
促血栓素B2(TXB2)是强效血管收缩剂,促血栓素A2,的稳定代谢产物。由肺部的血管内巨嗜细胞释放的促血栓素代谢产物可以诱导明显的肺高血压(Staub,Annu Rev Physiol1994;56:47-67)。为了确定由输入储存的PRBC引起的PAP和肺部的血管阻力升高是否是由促血栓素代谢产物的血浆浓度升高所引起,测定了输血新鲜的和储存的PRBC之前和之后的TXB2水平。新鲜的或是储存的PRBC输血之前以及之后30分钟,TXB2血浆浓度没有区别,为促血栓素不可能负责与输血储存的PRBC相关联的肺高血压提供了证据。
亚硝酸盐可由亚硝酸盐还原酶转化成氧化氮(Weitzberg等人,Anesthesiology2010;113:1460-75)。输血后血浆亚硝酸盐耗尽可能因此与输血储存的PRBC相关联。为检测是否输血PRBC导致血浆氧化氮代谢物改变,测定了输血新鲜的和储存的PRBC之前和之后的血浆硝酸盐和亚硝酸盐水平。血浆硝酸盐和亚硝酸盐水平在输血新鲜的和储存的PRBC之前和之后没 有差异(双向ANOVA,P=0.37对硝酸盐,P=0.21对于亚硝酸盐;图11)。
输注白细胞减少的和AS-1存储的羊羔PRBC不诱导全身性炎症
为确定输血自体PRBC是否导致炎症应答,测定了输血新鲜的和储存的PRBC之前和之后,血浆IL-6浓度,以及肺和肝中编码IL-6、肿瘤坏死因子-α、和髓过氧化物酶的mRNA水平。输入新鲜的或储存的PRBC不改变血浆IL-6水平,也不改变编码炎症介质的mRNA的水平。输血新鲜的和储存的PRBC之前和之后测定的白细胞浓度没有差异。由此,在该羊羔模型中,输注自体和白细胞减少的、新鲜的或储存的PRBC,在输血后4小时内不诱导炎症应答。
实施例3:氧化氮处理红细胞之后的高铁血红蛋白转化
将含添加人血红蛋白的血浆加入到adsol-保鲜的(preserved)的人红细胞中。所述的红细胞泵送(以5,7.5的流速,10ml/min)通过膜气体交换器(Living Systems Instrumentation Inc.,St.Albans,Vermont),其使得所述细胞暴露于(单程通过所述的气体交换器)氮气中的2600ppm氧化氮气体。所述的氧化氮处理导致大约50%的上清液氧血红蛋白转化成高铁血红蛋白(图12)。但是,由于人红细胞含大量的高铁血红蛋白还原酶,所述的氧化氮处理仅引起少量比例的人红细胞血红蛋白转化成高铁血红蛋白(图13)。
实施例4:用释放氧化氮的化合物处理储存的红细胞
人储存的红细胞(储存,46天)用MAHMA/NO((Z)-1-[N-甲基-N-[6-(N-甲基铵基己基)氨基]二氮烯-1-鎓-1,2-二氧化物)处理。用0.5mM MAHMA/NO处理,导致99%的上清液血红蛋白被氧化成高铁血红蛋白(图14A)。相比之下,只有15%的红细胞血红蛋白被所述处理氧化(图14A)。此外,在添加了MAHMA/NO之后没有另外的人储存的红细胞溶血发生(图14B)。
用鼠储存的红细胞(存储,14天)进行的研究显示,提高被氧化的上清液的量需要更大量的MAHMA/NO(1mM MAHMA/NO导致70%上清液高铁血红蛋白;图14A)。这可能是由于在鼠红细胞存储中所观察到的更高溶血水平所导致。在基线水平,溶血比在人储存的红细胞中的要高,需要升高的MAHMA/NO浓度以完全氧化无细胞血红蛋白。鼠储存的红细胞上清液中的无细胞血红蛋白水平不尽相同,添加MAHMA/NO(图14B)即使得所述水平降 低。
在输注到db/db小鼠中以前,用1mM MAHMA预处理鼠储存的红细胞。对总共8只db/db小鼠进行研究,分成两组:储存的红细胞(n=2;SRBC),经预处理的储存的红细胞(n=6;Mahma处理的SRBC)。用MAHMA/NO预处理储存的红细胞使得因输注储存的红细胞到db/db小鼠中所引起的高血压作用减弱(图15)。
实施例5:在活体外用氧化氮处理红细胞中使用的膜
利用微孔性(MP)膜(Micro-1Rat Oxygenator,Kewei Rising,Shenzhen,Guangdong Province,China)和聚甲基戊烯(PMP)膜氧合器(Quadrox-iD Pediatric Oxygenators,MAQUET Cardiovascular,Wayne,NJ)在气体对气体的研究中进行评估气态氧化氮通过可商购的膜的转运率。所述的评估利用下述(i)和(ii)的逆向流(countercurrent streams)进行,(i)气相中的处于氮气中(以防止氧化成NO2)的300百万分率(ppm)氧化氮;(ii)通常是血液的另一相的纯氮气(图16)。所述的MP膜允许穿过所述设备的氧化氮水平几乎总体平衡(图17)。所述的PMP在氧化氮水平接近300ppm气相氧化氮水平时依然运行良好(图17)。因此,PMP和MP膜可用于使血液暴露于氧化氮,作为氧化胞外高铁血红蛋白的手段。
其他实施方案
尽管本发明已结合本申请中的详细描述进行表述,上述的描述仅旨在举例说明,而非限定本发明的范围,本发明由后附的权利要求的范围限定。其他的方面、有益之处和修改也包含在后附的权利要求的范围之内。

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1、10申请公布号CN104159591A43申请公布日20141119CN104159591A21申请号201280066237922申请日2012110661/556,66120111107USA61K35/18200601A61M1/3620060171申请人通用医疗公司地址美国马萨诸塞州72发明人WM扎波尔B于74专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人张文辉54发明名称红细胞的处理57摘要本申请公开了处理红细胞的组合物和方法。所述方法包括使红细胞样品活体外与,足以使得红细胞样品中存在的至少部分胞外亚铁血红蛋白转化成高铁血红蛋白的量的、氧化氮或者释放氧化氮的化合物接触。在经所述的活。

2、体外处理后将红细胞施用于哺乳动物,降低了所施用的红细胞对被施用的哺乳动物的副作用。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014070786PCT国际申请的申请数据PCT/US2012/0636902012110687PCT国际申请的公布数据WO2013/070592EN2013051651INTCL权利要求书2页说明书18页附图14页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书18页附图14页10申请公布号CN104159591ACN104159591A1/2页21处理红细胞样品的方法,所述方法包括使红细胞样品活体外与足以使得红细胞样品中存在的至少部分胞外亚铁。

3、血红蛋白转化成高铁血红蛋白的量的、氧化氮或者释放氧化氮的化合物接触。2权利要求1的方法,其中,所述的红细胞样品在与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,已活体外经历过血液透析,术中血液抢救,或心切开吸引术。3权利要求1的方法,其中,所述的红细胞样品在与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,已活体外经历过一种或以上的泵、膜或气泡。4权利要求1的方法,其中,从供体中移除后、与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,所述的红细胞样品已活体外保存了至少24小时。5权利要求1的方法,其中,从供体中移除后、与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,所述的红细胞样品已活体外保存了至少7天。6权利要求1的方法,其中,从供体中移除。

4、后、与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,所述的红细胞样品已活体外保存了至少14天。7权利要求1的方法,其中,从供体中移除后、与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,所述的红细胞样品已活体外保存了至少28天。8权利要求1的方法,其中,从供体中移除后、与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,所述的红细胞样品已活体外保存了至少42天。9前述任一项权利要求的方法,其中所述红细胞样品中的至少20的胞外亚铁血红蛋白转化成高铁血红蛋白。10前述任一项权利要求的方法,其中所述红细胞样品中的至少50的胞外亚铁血红蛋白转化成高铁血红蛋白。11前述任一项权利要求的方法,其中所述红细胞样品中的至少80的胞外亚铁血红蛋白转化成。

5、高铁血红蛋白。12前述任一项权利要求的方法,其中所述的红细胞样品与含气态氧化氮的治疗性气体接触。13权利要求12的方法,其中所述的治疗性气体中气态氧化氮的浓度是至少20PPM。14权利要求12的方法,其中所述的治疗性气体中气态氧化氮的浓度是至少40PPM。15权利要求12的方法,其中所述的治疗性气体中气态氧化氮的浓度是至少80PPM。16权利要求12的方法,其中所述的治疗性气体中气态氧化氮的浓度在100PPM到800PPM的范围。17权利要求12的方法,其中所述的治疗性气体中气态氧化氮的浓度在40PPM到200PPM的范围。18权利要求12的方法,其中所述的治疗性气体中气态氧化氮的浓度在40P。

6、PM到3,000PPM的范围。19权利要求12到18任一项所述的方法,其中所述的红细胞样品与所述的治疗性气体接触不到5秒。20权利要求12到18任一项所述的方法,其中所述的红细胞样品与所述的治疗性气体接触至少15分钟。21权利要求12到18任一项所述的方法,其中所述的红细胞样品与所述的治疗性气体权利要求书CN104159591A2/2页3接触至少1小时。22权利要求12到18任一项所述的方法,其中所述的红细胞样品与所述的治疗性气体接触至少2小时。23权利要求1到11任一项所述的方法,其中所述的红细胞样品与释放氧化氮的化合物接触。24权利要求23的方法,其中所述的释放氧化氮的化合物包括亚硝酸盐。。

7、25权利要求23的方法,其中所述的释放氧化氮的化合物是超短作用的释放氧化氮的化合物。26权利要求25的方法,其中所述的超短作用的释放氧化氮的化合物是12羧基吡咯烷1基二氮烯1鎓1,2二氧化物DIOLATE或Z1N甲基N6N甲基铵基己基氨基二氮烯1鎓1,2二氧化物。27前述任一项权利要求的方法,其中所述方法在无菌条件下进行。28防止或降低施用红细胞后哺乳动物中的血管收缩的方法,所述方法包括给哺乳动物施用,已活体外与足以使得红细胞样品中存在的至少部分胞外亚铁血红蛋白转化成高铁血红蛋白的量的、氧化氮或者释放氧化氮的化合物接触的红细胞样品。29权利要求28的方法,其中所述的红细胞样品包含自体红细胞。3。

8、0权利要求28的方法,其中所述的红细胞样品包含同种异型的红细胞。31权利要求28到30任一项所述的方法,其中所述的红细胞样品在用氧化氮或释放氧化氮的化合物处理之前经冻融。32权利要求28到31任一项所述的方法,其中所述的红细胞样品与作为顺序输注系统的一部分的氧化氮接触,其中所述的红细胞样品从含有所述红细胞样品的容器流出,和连接着氧化氮源的透气材料接触,使红细胞样品暴露于氧化氮,并在暴露于氧化氮之后递送至所述哺乳动物。33权利要求32的方法,其中所述的氧化氮源是含压缩氧化氮气体的罐。34权利要求32的方法,其中所述的氧化氮是电动氧化氮发生器。35前述任一项权利要求的方法,其中所述的哺乳动物是人。。

9、权利要求书CN104159591A1/18页4红细胞的处理0001对相关申请的交叉引用0002本申请要求2011年11月7日提交的美国临时专利申请NO61/556,661的优先权,所述在先申请的全部内容通过参考的形式全部并入本申请。技术领域0003本发明涉及在施用于哺乳动物之前处理红细胞的组合物和方法。0004发明背景0005储存长达两周以上的红细胞输血与感染率提高、住院时间延长,以及重症监护治疗病房和正接受心血管手术的患者死亡率升高相关TRIULZI等人,TRANSFUSAPHERSCI2010;4395106。延长的红细胞储存引起红细胞中显著的生化的,机械的以及功能性的改变,总称为“储存性。

10、损伤STORAGELESION”。KIMSHAPIRO等人,TRANSFUSION2011;5184451。需要用于降低或去除用储存红细胞输血的副作用的组合物和方法。0006发明概述0007本发明至少部分地基于下述发现,即用氧化氮活体外EXVIVO处理储存的红细胞可使得胞外亚铁血红蛋白氧化成为高铁血红蛋白,此种处理防止储存的红细胞在被施用于哺乳动物后诱导血管收缩。氧化氮或释放氧化氮的化合物预处理储存的红细胞,可用作减少或消除与用储存的血液输血相关的副作用的手段。在施用于哺乳动物之前对血液进行处理,可免除为了解决由用储存的血液输血所导致的副作用,而对输血后的哺乳动物进行治疗的需要。0008本申请。

11、公开了,通过使红细胞样品活体外与,足以使得红细胞样品中存在的至少部分胞外亚铁血红蛋白转化成高铁血红蛋白的量的、氧化氮或者释放氧化氮的化合物接触,对红细胞样品进行处理的方法。胞外亚铁血红蛋白包括无细胞血红蛋白和含胞外血红蛋白的微颗粒参见DONADEE等人,CIRCULATION2011;12446576。0009本申请还公开了,通过对哺乳动物施用下述的红细胞样品以防止或减少在施用红细胞后哺乳动物中的血管收缩,所述的红细胞样品已活体外与,足以使得红细胞样品中存在的至少部分胞外亚铁血红蛋白转化成高铁血红蛋白的量的、氧化氮或者释放氧化氮的化合物接触。0010在本申请所公开的方法的一些具体实施方案中,所。

12、述的方法并不显著地氧化样品中的红细胞或减弱它们的携氧能力例如,红细胞中低于20,低于15,低于10,或低于5的血红蛋白被转化成高铁血红蛋白。0011本申请所公开的方法的一些具体实施方案中,所述的红细胞样品在与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,已经历过一种或以上活体外,泵例如,负压泵吸引,膜,和/或气泡AIRBUBBLES处理。在本申请所公开的方法的一些具体实施方案中,所述的红细胞样品在与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,已或活体外经历过,血液透析,术中血液抢救,心切开吸引术。在这些方法中,所述的红细胞在遭受使其需要经本申请所公开的方法进行处理的损伤之前,仅需要处于哺乳动物体外,一小段时间例如,。

13、几秒或几分钟。说明书CN104159591A2/18页50012红细胞样品包含红细胞和上清液或血浆。所述的红细胞样品可以是,例如,全血或浓缩红细胞。0013所述红细胞样品可活体外储存,例如,在从供体中移除后、与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,至少24小时。在一些具体实施方案中,所述红细胞样品从供体中移除后、与氧化氮或释放氧化氮的化合物接触前,活体外储存至少7天,至少14天,至少28天,至少42天或更长时间。所述红细胞样品在储存之前可任选地用储存溶液稀释。0014施用于哺乳动物之前,红细胞可来源于自体或同种异型供体。因此,所述红细胞样品可包含自体红细胞或同种异型的红细胞。所述红细胞样品可储存于。

14、多种储存介质例如,ADSOL。在用氧化氮或释放氧化氮的化合物处理之前,所述红细胞样品可任选地被冻融。0015本申请所公开的方法的一些具体实施方案中,所述的处理使得所述红细胞样品中至少20或至少50,或至少80的胞外亚铁血红蛋白被转化成高铁血红蛋白。0016在本申请所公开的方法的一些具体实施方案中,所述红细胞样品与用惰性气体稀释的、含气态氧化氮的治疗性气体接触。治疗性气体中所述气态氧化氮的浓度可以是,例如至少20PPM,至少40PPM,至少50PPM,至少80PPM,至少100PPM,至少200PPM,至少300PPM,或至少500PPM。在一些具体实施方案中,所述治疗性气体中气态氧化氮的浓度在。

15、50PPM到800PPM例如,40PPM到200PPM,80PPM到200PPM,80PPM到500PPM,100PPM到800PPM,或40PPM到3,000PPM的范围。所述红细胞样品可与治疗性气体在不同长度的时间段例如,至少1秒,低于5秒,低于30秒,至少1秒但低于5秒,至少1秒但低于30秒,至少1分钟,至少2分钟,至少3分钟,至少4分钟,至少5分钟,至少6分钟,至少7分钟,至少8分钟,至少9分钟,至少10分钟,至少1小时,至少2小时,或更长的时间内相接触。0017在本申请所公开的方法的一些具体实施方案中,所述红细胞样品与释放氧化氮的化合物接触。所述释放氧化氮的化合物任选地包含亚硝酸盐。。

16、所述释放氧化氮的化合物可以是超短作用ULTRASHORTACTING释放氧化氮的化合物例如,12羧基吡咯烷1基二氮烯1鎓1,2二氧化物DIOLATE或Z1N甲基N6N甲基铵基己基氨基二氮烯1鎓1,2二氧化物或释放二醇二氮烯鎓NONOATE的中间物。0018本申请所公开的方法的一些具体实施方案中,所述方法在无菌条件下进行。所述红细胞样品在其从供体获得,乃至用氧化氮或释放氧化氮的化合物进行处理的整个过程中,均保持在无菌条件之下。0019在本申请所公开的方法的一些具体实施方案中,所述红细胞样品与作为顺序INLINE输注INFUSION系统的一部分的氧化氮接触,其中,所述的红细胞样品从含所述样品的容器。

17、流出,和与惰性气体中的氧化氮源相连的层流设备或第二流式气体交换设备中的透气材料例如微孔膜接触,使红细胞样品暴露于氧化氮,并在暴露于氧化氮之后递送至所述哺乳动物。所述的氧化氮源可以是例如,含压缩的氧化氮气体的罐或电动氧化氮发生器含或不含NO2净化剂。0020经本申请所描述的方法治疗的哺乳动物可以是人,或非人灵长类,或另外的哺乳动物,如狗、猫、马、牛、猪、绵羊、山羊、大鼠、小鼠、豚鼠、兔或仓鼠。0021本申请所提及的全部的出版物,专利申请,专利,序列,数据条目以及其他参考文说明书CN104159591A3/18页6献,均以参考的形式全文并入本申请。除非另外定义,本申请所用的全部技术和科学术语具有本。

18、发明所属领域普通技术人员通常所理解的含义。存在分歧时,包括定义在内,以本说明书为准。下文中描述了用于本发明的材料和方法,但是类似或等价于本申请所描述的其他合适的材料和方法也可以用于实施或检验本发明。所述的材料、方法和实施例仅作为示例,并非旨在进行限定。0022本发明的其它特征和有益效果,在下述的详细描述以及权利要求中显而易见。0023附图简述0024图1A1D提供,在体外鼠RBC中储存诱导的形态,生化和功能改变。A新鲜红细胞FRBC,上部的图和储存的红细胞SRBC,下部的图的染色涂片,下部图中的箭头显示储存两周后增多的异型RBC数量。BFRBC和SRBC的氧解离曲线ODC。P50,定义为HB5。

19、0饱和时的氧分压,由所述的ODC计算出来。所述SRBC的ODC向左偏移,其P50为211MMHG,相比之下,FRBC的P50是430MMHG。CFRBCN5和SRBCN5与P50的FRBCN3和SRBCN3的2,3DPG水平变化比较。D通过WT小鼠中输血后24小时测定的、GFP标记的RBC百分比除以在0时间GFP标记的RBC的百分比,确定FRBCN6或SRBCN6存活率。FRBC,新鲜红细胞24H;SRBC,储存的红细胞2周。P001,与FRBC相比的差异。0025图2A2C是显示用FRBC或SRBC输血2小时后,清醒的WTA,给予HFD的WTB以及DB/DBC小鼠中的血清铁水平的图表。对照,。

20、没有输血N4/组;FRBC,用FRBCN6/组输血;SRBC,用SRBCN6/组输血。P005,与对照和FRBC相比的差异。0026图3A3C是显示用FRBC或SRBC输血2小时后,清醒的WTA,给予HFD的WTB以及DB/DBC小鼠中,IL6A,HPB,和HXC的血浆水平的图表。对照,没有输血N4/组;FRBC,用新鲜RBCN6/组输血;SRBC,用储存的RBCN6/组输血。P005,与对照相比的差异;与FRBC相比的差异。0027图4A4C是显示用FRBC或SRBC输血2小时后,清醒的WTA,给予HFD的WTB以及DB/DBC小鼠中,肝HO1MRNA水平的图表。对照,没有输血N4/组;FR。

21、BC,用新鲜RBCN6/组输血;SRBC,用储存的RBCN6/组输血。P005,与对照和FRBC相比的差异。0028图5A5E是显示经历不同类型的输血10估算血容量后,清醒的WT,给予HFD的WT,或DB/DB小鼠中的体循环血压SBP,MMHG的图表。A清醒的WT小鼠中以FRBCN5或SRBCN6输血。B清醒的给予HFD的WT小鼠中以FRBCN6或SRBCN6输血。C清醒的DB/DB小鼠中,以呼吸了N12、或没有呼吸N9氧化氮INO,80PPM的FRBCN9或SRBC输血。D清醒的DB/DB小鼠中,以来自FRBCSFRBC,N11的上清液,来自SRBCSSRBC,N7的上清液,或氧化的SSRB。

22、CN6输血。E清醒的DB/DB小鼠中以洗过的FRBCN9或洗过的SRBCN6输血。FRBC,新鲜红细胞;SRBC,储存的红细胞。P005,与FRBC和SRBCINO相比的差异。0029图6A6B是显示比较用FRBCSFRBC,N6上清液,SRBCSSRBC,N6上清液,FRBCN7或SRBCN7输血之前之后,经麻醉的DB/DB小鼠中体循环血流动力测定结果的变化的图表。A输血前和输血10分钟后LVESPMMHG的变化。B输血前和输血10分钟后SVRI的变化。LVESP,左心室收缩期末压力;SVRI,体循环血管阻力指标,说明书CN104159591A4/18页7P005,与FRBC上清液或FRBC。

23、组相比的差异。0030图7是显示在添加溶液1ADDITIVESOLUTION1中储存的、白细胞减少的LEUKOREDUCED羊PRBC的体内存活率的图表。Y轴显示循环中的生物素化的PRBC。输血后第一个24小时964的生物素化的新鲜PRBC存活,而767的生物素化的储存PRBC在输血后24小时在循环中。P0001,与新鲜PRBC相比的差异值,与新鲜PRBC相比的差异值,P0001,与新鲜PRBC相比的差异值,P0002,新鲜PRBC与储存PRBC相比的差异值。PRBC浓缩的红细胞。所有数据平均值SD。0031图8A8B是显示用新鲜的和储存的PRBC输血过程中和之后,在清醒的小羊羔中测定的A肺动。

24、脉平均压,和B肺血管阻力指标的图表。一些小羊羔在用储存的PRBC输血过程中和之后接受了吸入的氧化氮。P005,储存的PRBC值与新鲜PRBC和储存的PRBCINO,ANOVA的差异。INO吸入的氧化氮;PAP肺动脉平均压;PRBC浓缩的红细胞;PVRI肺血管阻力指标。全部数据平均值SD。0032图9A9C是显示用新鲜的和储存的PRBC输血过程中和之后测定的A肺动脉平均压,B肺毛细血管楔压,和C肺血管阻力指标的图表。一些小羊羔在用储存的PRBC输血过程中和之后接受了吸入的氧化氮。P005,储存的PRBC值与新鲜PRBC和储存的PRBCINO,ANOVA的差异。LNAME在输血前施用以诱导内皮功能。

25、不良各组中,在第60分钟LNAME之前的测定值,与第50分钟和第10分钟之间的测定值的差异INO吸入的氧化氮;LNAMENG硝基L精氨酸甲基酯;PAP肺动脉平均压;PCWP肺毛细血管楔压;PRBC浓缩的红细胞;PVRI肺血管阻力指标。全部数据平均值SD。0033图10是显示用新鲜的和储存的PRBC输血之前和之后,在健康的清醒的小羊羔中测定的血浆血红蛋白水平的图表。一些小羊羔在用储存的PRBC输血过程中和之后接受了吸入的氧化氮。P005,新鲜PRBC值与储存的PRBC和储存的PRBCINO,ANOVA的差异。INO吸入的氧化氮;PRBC浓缩的红细胞。全部数据平均值SD。0034图11A11B是显。

26、示用新鲜的和储存的PRBC输血之前和之后,在清醒的小羊羔中测定的血浆A硝酸盐和B亚硝酸盐水平的图表。P005,储存的PRBCINO值与新鲜PRBC和储存的PRBC,ANOVA的差异。INO吸入的氧化氮;PRBC浓缩的红细胞。全部数据平均值SD。0035图12是显示红细胞上清液中血红蛋白种类的相对浓度的图表,所述的红细胞上清液,经由微孔气体交换器,用氮气中的气态氧化氮处理过。0036图13是显示红细胞中高铁血红蛋白相对浓度的图表,所述的红细胞,经由微孔气体交换器,用氮气中的气态氧化氮处理过。0037图14A14B是显示MAHMA/NO处理对人和鼠储存的红细胞的作用的图表。A无细胞上清液血红蛋白与。

27、胞内高铁血红蛋白红细胞水平的氧化比较,B上清液HB,M和红细胞HCT,中的血红蛋白浓度。0038图15是显示在将储存的红细胞储存2周和经1MMMAHMA/NO,5V/V,预处理的储存的红细胞输注到清醒的DB/DB小鼠之前和之后,通过非侵入性的尾部套囊测定的收缩压MMHG,P005,与用MAHMA/NO预处理的SRBC相比的差异。说明书CN104159591A5/18页80039图16显示用于气体气体转移实验的含膜设备。0040图17是显示不同的气流比例数据以平均值SD表示,N6;G1/G271,气流比例71;G1/G2141,气流比例141通过微孔的MP和聚甲基戊烯PMP膜的氧化氮浓度的图表。。

28、0041发明详述0042将储存的红细胞施用于哺乳动物引起血管收缩以及其他的副作用。本发明提供用于减少和消除施用储存的红细胞后所出现的副作用的组合物和方法。如所附的实施例中详细描述的,通过将其暴露于氧化氮,氧化储存的红细胞上清液,将胞外活性的亚铁血红蛋白转化成无活性的高铁血红蛋白,消除由于施用储存的红细胞所出现的血管收缩。0043红细胞0044红细胞可来源于自体或同种异型的供体,接下来,将其施用于受体。红细胞的储存导致在将储存所血液施用于受体后诱导血管收缩REYNOLDS等人2007PROCNATLACADSCI1041705862;BENNETTGUERRERO等人2007PROCNATLAC。

29、ADSCI1041706368。根据本申请所描述的方法,在向供体输注前,可在多种时间段例如,至少1,2,3,4,5,6,或12小时,或至少1,2,3,4,5,6,7,14,21,28,42天,或更长时间内储存人红细胞。红细胞可以,例如全血或浓缩红细胞的形式施用。0045氧化氮0046根据诸如所述红细胞样品的大小,流速,暴露于氧化氮的时间长度,相对于微孔气体渗析膜中的混合的层流程度之类的因素,和/或治疗医师认为相关的其他因素,合适用于处理红细胞样品的氧化氮浓度不尽相同,例如,从20PPM到80PPM,200PPM到500PPM,500PPM到800PPM,2,800PPM,3,000PPM,或更。

30、高。药品级的氧化氮是可商购的INOMAXTM,IKARIA,INC,CLINTON,NJ。0047用于处理红细胞样品的气态氧化氮可由储存的、压缩氧化氮气体源施用。所述的氧化氮源可以是100氧化氮,或是用N2或任何其他惰性气体例如氦稀释的。所述的氧化氮可以,以不含O2或氮气的高价氧化物的混合物形式获得并储存。需要时,可通过化学发光分析证明氧化氮的纯度。化学发光NONOX分析仪是可商购的例如MODEL14A,THERMOENVIRONMENTALINSTRUMENTS,FRANKLIN,MA。混合物中氧化氮的最终浓度可通过化学的或化学发光技术参见例如,FONTIJIN等人,ANALCHEM4257。

31、51970证明。另外,NO和NO2浓度可通过电化学分析仪方式监控。任何杂质,如NO2,可通过暴露于NAOH溶液,二氧化碳吸收剂BARALYME或者碱石灰SODALIME洗去。作为额外的对照,还可以评估最终气体混合物中的FIO2。0048将氧化氮气体施用于红细胞样品可通过,例如,N2或惰性气体中的压缩的氧化氮气体的罐和第二氮气或另一种惰性气体罐附加在设计用于将两种来源的气体混合的设备来实现。通过控制每一来源的气体的流速,可将最终施用于所述红细胞样品的氧化氮浓度保持在最佳水平。也可以利用标准的低流量混合器例如,BIRDBLENDER,PALMSPRINGS,CA使氧化氮气体与室内空气ROOMAIR。

32、混合。0049氧化氮可由N2和O2即空气通过电动氧化氮发生器生成。此种发生器如ZAPOL,USPATENTNO5,396,882中所描述。由此类设备形成的NO2可在将血液样品暴露于NO2之前,通过净化所述的气体混合物来减少。说明书CN104159591A6/18页90050用于将氧化氮递送到红细胞样品的气体递送设备可包含氧化氮计量器,以监控暴露于样品的氧化氮的总剂量。通过使用计量器,即可确定样品已经接受了所需量的氧化氮,由此可以逐渐停止或终止氧化氮的施用。计量器可将治疗性气体中的氧化氮浓度由氧化氮浓度计测定与气体流速由气体流量计测定整合,以确定暴露于所述红细胞样品的氧化氮的总量。0051可使用。

33、透气材料使得气态氧化氮扩散通过,与所述红细胞样品接触。此类材料的示例包括透气膜,如在血液氧合器中所使用的那些例如,二甲聚硅氧烷或聚烷基砜,和微孔性材料,如GORETEXTM或CELGARDTM,其允许氧化氮之类的气体分子通过其微孔,溶解在液体中。一种示例性的氧合器LIVINGSYSTEMSINSTRUMENTATIONINC,STALBANS,VERMONT的使用在后附的实施例中有描述。所述透气材料的部件可被设置成,一面与所述红细胞样品接触,另一面与氧化氮源接触,使红细胞和氧化氮源相分离,但允许氧化氮气体的单个分子通过并扩散到所述的样品中。在输注过程中,氧化氮可任选地与红细胞样品接触,由此,使。

34、从包含所述红细胞样品的容器流出的红细胞样品暴露于通过所述透气材料其允许氧化氮扩散到红细胞样品中的氧化氮,并最终施用于所述的受体。也可以使用具有第二流量SECONDARYFLOWS的气体交换器参见,例如,ZAPOL和QVIST,ARTICIALLUNGSFORACUTERESPIRATORYFAILURE,NEWYORK,ACADEMICPRESS,1976。0052可制备包含氧化氮的水溶液,用于将氧化氮递送给红细胞样品。在引入到所述红细胞样品之前,所述的氧化氮可溶解于药品可接受的载液CARRIERLIQUID中。可用于此种目的的载液包括标准的盐溶液和小份ALIQUOTS的所述红细胞样品,以及液。

35、体,如氧化氮在其中展现高水平溶解度的碳氟化合物或有机的溶剂SHAW和VOSPERJCHEMSOCFARADAYTRANS17312391244,1977;YOUNG,SOLUBILITYDATASERIES8336351,1981,由此大量聚集的氧化氮可以在小容量的载体中递送。0053释放氧化氮的化合物0054作为所使用的氧化氮的替代或另外的选择,根据本申请所描述的方法可将释放氧化氮的化合物暴露于红细胞样品。适用于本申请的方法的释放氧化氮的化合物包括亚硝基或亚硝酰化合物S亚硝基N乙酰青霉胺,S亚硝基L半胱氨酸,和亚硝基胍,其以氧化氮组分自发释放、或在生理条件下由所述化合物转移出来为特征;化合物。

36、,其中的氧化氮是过渡金属复合物上的配体,因此可以容易地释放或在生理条件下由所述化合物转移出来例如,硝普盐,氧化氮铁氧还原蛋白或氧化氮血红素复合物;和酶代谢产生氧化氮自由基的含氮化合物例如,精氨酸,三硝酸甘油,亚硝酸异戊酯,亚硝酸钠,无机亚硝酸盐叠氮化物,和羟胺。另外的释放氧化氮的化合物包括硝酸甘油和SIN1。0055释放氧化氮的化合物可以是超短作用释放氧化氮的化合物,例如12羧基吡咯烷1基二氮烯1鎓1,2二氧化物“PROLI/NO”,1羟基2氧代3N甲基3氨基丙基3甲基1三氮烯“NOC7”;ZHANG等人1996CIRCULATION942235,N,N二甲基乙二胺的氧化氮加合物“DMHD/N。

37、O”;KAUL等人1997JCARDIOVASCPHARMACOLTHER199723181,或Z1N甲基N6N甲基铵基己基氨基二氮烯1鎓1,2二氧化物“MAHMA/NO”。在一些具体实施方案中,所述的超短作用释放氧化氮的化合物具有低于90分钟或低于60分钟,低于30分钟,低于20分钟,低于10分钟,低于5分钟,低于2分钟,或低于1分钟的半寿期。说明书CN104159591A7/18页100056已知的化合物或据信可以释放氧化氮的化合物例如,超短作用释放氧化氮的化合物可使用本申请所述的动物模型直接试验其效力。此外,此种化合物可首先根据其激发鸟苷酸环化酶的能力进行筛选,在如ISHII等人1991。

38、AMJPHYSIOL261H598H603所描述的体外试验中,氧化氮结合鸟苷酸环化酶并由此发挥其生物学活性。0057以下是实施本发明的实施例。所述实施例不以任何形式构成对本发明范围的限制。实施例0058实施例1小鼠中糖尿病加剧AUGMENTS以及氧化氮防止同基因的SYNGENEIC储存血液输血后的不良血流动力影响0059动物0060所有的动物研究均得到位于MASSACHUSETTSGENERALHOSPITAL,BOSTON,MA的动物研究委员会的许可。对810周龄的雄性C57BL/6J野生型WT小鼠和B6CGM/LEPRDB/JC57BL/6J背景糖尿病DB/DB小鼠进行了研究。另外的WT小。

39、鼠饲喂高脂饮食60KCAL脂肪;RESEARCHDIETS,INC,NEWBRUNSWICK,NJ46周给予HFD的WT。810周龄的,在其红细胞上表达GFP的、雄性、绿荧光蛋白GFP转基因C57BL/6TGUBCGFP30SCHA/JC57BL/6J背景小鼠用于测定RBC存活率。全部的小鼠均由JACKSONLABORATORYBARHARBOR,ME获得。0061鼠血液收集与储存0062在无菌条件下,通过开胸心脏穿刺将C57BL/6JWT小鼠的血液1ML/小鼠收集到含CPDA1的注射器SIGMAALDRICH,STLOUIS,MO中。CPDA1的终浓度是14。收集后,使血液通过新生儿白细胞减。

40、少滤器NEONATALLEUKOREDUCTIONLTERPALLBIOMEDICALPRODUCTSCO,EASTHILLS,NY,减少白细胞。减少了白细胞的血液600G离心15MIN,去除血浆调节血细胞比容HCT7075,于4下储存于EPPENDORF管。利用鲎变形细胞溶解物试验LAL参见NOVITSKY等人JCLINMICROBIOL1985;212116测定新鲜的白细胞减少的鼠RBCFRBC或储藏的白细胞减少的鼠RBCSRBC样品中脂多糖LPS水平。0063储存的RBC组分的制备0064将FRBC或SRBC在4,以400G离心10MIN后获得上清液。为使得因洗涤导致的溶血降至最低,用1。

41、0倍体积的15氯化钠轻柔洗涤FRBC和SRBC,并于4下400G离心10MIN。输血前,洗过的FRBC或SRBC重悬于新鲜的鼠血浆以获得最终7075的HCT。0065为氧化SRBC上清液中的亚铁HB,将所述的上清液暴露于经由氧合器LIVINGSYSTEMSINSTRUMENTATIONINC,STALBANS,VERMONT的、于氮气中的800PPM氧化氮气体2小时,以产生METHBYU等人,CIRCULATION2008;117198290。将上清液2ML以3L、09盐水透析3次SPECTRA/POR分子多孔膜MWCO1214,000,SPECTRUMLABORATORIESINC,RANC。

42、HODOMINGUEZ,CA以减少低分子量的氧化氮代谢物。0066储存的鼠RBC中的生化,血液学和形态改变0067测定ABL800FLEX,RADIOMETER,WESTLAKE,OHFRBC和SRBC中的血气张力PCO2和PO2,PH,以及标准碱过剩SBE。FRBC和SRBC中的电介质浓度钠,钾,钙,氯化物,HCO3说明书CN104159591A108/18页11和乳酸盐也进行了测定CRITICALCAREXPRESS,NOVABIOMEDICAL,WALTHAM,MA。0068为确定上清液中的HB水平,在4下,将FRBC或SRBC,以1700G离心8MIN,用QUANTICHROMHB分析。

43、试剂盒BIOASSAYSYSTEMS,HAYWARD,CA测定上清液HB水平。利用下述标准公式计算溶血溶血上清液HB1HCT/总HB100参见KAMEL等人,BLOODTRANSFUS2010;82606。0069为研究储存对于RBC形态的影响,将FRBC或SRBC涂片并用HEMA3手工染色系统FISHERDIAGNOSTICS,MIDDLETOWN,VA染色,利用配PLANFLUOR60X干物镜的NIKONEDIPSE80I立式显微镜NIKONINSTRUMENTSINC,MELVILLE,NY获得图像。0070用HEMOX分析仪TCSSCIENTICCORP,NEWHOPE,PA确定FRB。

44、C和SRBC的氧解离曲线ODC向5ML含有20L添加剂AADDITIVEA和10L消泡剂的HEMOX溶液中添加20L的RBC。P50,定义为HB为50时的氧分压,由ODC计算。FRBC和SRBC中的2,3DPG水平利用2,3DPG试剂盒ROCHEDIAGNOSTICS,MANNHEIM,GERMANY测定。0071测定鼠RBC存活率0072GILSON等人GILSON等人,TRANSFUSION2009;49154653报道的GFP标记的RBC法,用于测定经输血的鼠RBC存活率。简要地说,通过心脏穿刺由UBCGFP和WT小鼠收集血液到含CPDA1的1ML注射器中,制备含40来自UBCGFP小鼠。

45、的RBC和60来自WT小鼠的RBC的血液混合物,减少白细胞,离心,于4下储存24小时FRBC,和2周SRBC。用含有GFP标记的RBC的100LFRBC或SRBC,通过尾静脉,向WT小鼠输血。在输血10MIN,30MIN,1小时,24小时,和8天后,从后眼窝获取血样,收集到肝素化的玻璃毛细管中。GFP阳性RBC的百分比通过正向散射/侧向散射FSC/SSC在5LASERLSRFORTESSABDBIOSCIENCES,SANJOSE,CA上确定。在不同的获取天数通过SPHERO彩虹荧光颗粒SPHEROTECHINC,LAKEFOREST,IL将流式细胞仪校准到相同的设置。用输血24小时后测定的G。

46、FP阳性RBC的百分数除以0时刻GFP阳性RBC的百分数,计算输血24小时后的RBC存活率。根据第10分钟,第30分钟和1小时的数据,由线性回归外推0时刻的荧光。0073输血2小时后的生化分析0074FRBC或SRBC输血后,在第2小时腹膜内注射戊巴比妥200MG/KG。通过心脏穿刺由每只小鼠收集约1ML血液到肝素化的注射器中,在4下,4000RPM离心8分钟。获得肝素化的血浆,以进行血液化学、白介素6IL6、触珠蛋白HP,和血红素结合蛋白HX水平的测定。获取血清以测定铁水平。肝脏样品在液氮中速冻,用于接下来确定血红素加氧酶1HO1。0075为比较FRBC或SRBC输血的急性生化影响,在输血后。

47、10分钟,腹膜内注射戊巴比妥200MG/KG,将12只WT和12只DB/DB小鼠处死。通过心脏穿刺获得全血,以进行血液化学测定。0076血清铁水平测定0077利用IRON/UNSATURATEDIRONBINDINGCAPACITYASSAYTHERMOFISHERSCIENTIC,MIDDLETOWN,VA确定血清铁水平。0078血浆IL6,HP,和HX水平的测定0079利用DUOSET小鼠IL6ELISA试剂盒RDSYSTEMS,MINNEAPOLIS,MN确定血说明书CN104159591A119/18页12浆IL6水平。分别利用小鼠HP和HXELISA试剂盒LIFEDIAGNOSTIC。

48、S,INC,WESTCHESTER,PA测定血浆HP和HX水平。0080组织MRNA水平的定量0081利用TRIZOL试剂INVITROGENLIFETECHNOLOGIES,CARLSBAD,CA从鼠肝脏提取总MRNA。通过反转录酶反应MMLVRT,INVITROGENLIFETECHNOLOGIES,CARLSBAD,CA合成CDNA。转录物的实时扩增,以SYBR法利用EPPENDORFMASTERCYCLERREALPLEXEPPENDORF,HAMBURG,GERMANY进行。靶转录物的相对表达归一化至18SRRNA的水平,并利用相对CT方法进行分析。0082FRBC或SBRC输血后在。

49、清醒的WT,给予HFD的WT,和DB/DB小鼠中进行非侵入性血压测定0083FRBC,SRBC,洗过的FRBC和SRBC,来自FRBC和SRBC的上清液,和经氧化的来自SRBC的上清液,经尾静脉输入TRANSFUSED到总输入体积是预估血容量的10WT,给予HFD的WT,或DB/DB小鼠。利用非侵入性血压系统XBP1000,KENTSCIENTIFIC,TORRINGTON,CTYU等人,CIRCULATION2008;117198290;YU等人,ANESTHESIOLOGY2010;11258694测定收缩压。全部的尾静脉注射在1分多钟OVERONEMINUTE的时间内进行。一组DB/DB小鼠接受了SRBC,并且从输血前10分钟到输血后2小时,利用YU等人,CIRCULATION2008;117198290中所描述的方法,呼吸空气中的80PPM氧化氮MEDICALTECHNICALGASES,INC,MEDFORD,MA。0084在经麻醉的小鼠中侵入性的血流动力测定0085侵入性的血流动力测定,如YU等人,ANESTHESIOLOGY2010;11258694。

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