综述：红细胞保存技术的创新

这篇综述系统梳理了红细胞（RBC）保存技术的最新进展，聚焦短/长期保存策略优化，涵盖低温（1-6°C）存储损伤（storage lesion）、新型添加剂溶液（如AS-7、E-SOL5）、无氧储存及超低温冷冻（-80°C至-196°C）等关键技术，为输血医学提供革新方向。

　　

红细胞保存技术的现状与未来

引言

过去40年，红细胞（RBC）保存技术停滞不前，核心方法仍沿用20世纪中叶的低温（1-6°C）储存和冷冻保存（-80°C至-196°C）。全球每年近1亿次输血依赖这些技术，但其局限性日益凸显：低温储存导致红细胞损伤（storage lesion），表现为ATP和2,3-二磷酸甘油酸（2,3-DPG）耗竭、氧化应激加剧；冷冻保存则因高浓度甘油（40% w/v）和复杂脱甘油流程而成本高昂。

短期储存的革新

1. 新型添加剂溶液
传统添加剂溶液（如SAGM）的酸性环境（pH 5.5-6.5）抑制糖酵解，加速代谢衰退。新型碱性溶液（如AS-7，pH 8.5）通过提升初始pH和减少氯离子，延长ATP和2,3-DPG维持时间。例如，磷酸-腺苷-葡萄糖-鸟苷-甘露醇（PAG3M）溶液因鸟苷激活嘌呤补救途径，使2,3-DPG水平在6周内保持稳定。

2. 无氧储存
通过氮气置换氧气，将储存环境氧含量降至2-3%，可减少血红蛋白（Hb）自氧化反应（生成Fe³⁺
metHb）和羟基自由基（·OH）产生。脱氧Hb（HbT）还能竞争性结合带3蛋白（Band 3）胞质域，解除糖酵解酶抑制，使糖酵解通量提升45%。

3. 亚低温储存
将温度降至-10°C至0°C（避免结冰）可减缓代谢损伤，但需解决急性溶血问题。表面密封技术（如碳氢化合物覆盖）抑制冰晶成核，而抗氧化剂（如维生素E）在亚低温下效果显著增强。

长期保存的突破

1. 冷冻保护剂优化
低甘油法（LGM，15-20%甘油）结合冰晶抑制剂（如聚乙烯醇PVA）可减少冰晶重结晶损伤，但需-196°C储存。深共熔溶剂（如甘油-海藻糖混合物）通过氢键网络降低冻结温度，使5-7.5%甘油即可实现有效保护。

2. 冻干技术挑战
冻干RBC需胞内递送海藻糖（膜不通透），以稳定脱水的Hb和膜脂质。两亲性聚合物（如伪肽链）可在15分钟内完成海藻糖装载，溶血率<5%，但临床规模应用仍待验证。

3. 玻璃化保存
纳米级液滴（0.14 nL）联合冷冻保护剂（9%四氢嘧啶+1%聚乙二醇PEG）可实现快速玻璃化，溶血率<1.5%，但量产仍是瓶颈。

输血实践的变革

1. 非邻苯二甲酸酯血袋
欧盟2025年禁用邻苯二甲酸二乙酯（DEHP）后，替代材料（如DEHT、DINCH）与新型添加剂溶液的兼容性成为研究热点。

2. 个性化输血
镰状细胞病（SCD）患者需种族匹配的Rh/Duffy/Kell表型血液，而供者代谢特征（如性别、年龄相关ATP水平）可能影响输血效果。扩展冷冻保存或冻干技术可缓解稀有血型短缺。

未来展望

多组学技术（如代谢组学、红细胞免疫组学）将揭示供体异质性对储存损伤的影响，而微流控芯片可实时监测RBC流变学，推动精准输血。从优化添加剂到开发室温稳定产品，红细胞保存技术正迈向更高效、更个性化的新时代。