摘要
研究人员已确定冻干血制品"血小板体"(Thrombosomes)可能成为创伤性脑损伤(TBI)治疗的突破性方案。这种最初为战场止血设计的产品展现出独特能力,可稳定受损脑血管,同时减少急性出血和通常在数天后出现的危险脑肿胀(脑水肿)。研究表明,这种可长期保存的血小板产品在保护TBI相关"渗漏"血管方面优于新鲜血小板,为救护车和偏远诊所提供了急需的治疗工具。
关键事实
- 五年保质期:与仅需冷藏保存七天即失效的新鲜血小板不同,血小板体采用海藻糖(trehalose)冻干技术,可在室温下稳定保存长达五年。
- 强化"渗漏"血管:该产品富含特定蛋白质,能激活血管细胞受体,增强其抵抗导致致命性脑水肿的"渗漏"能力。
- 优于新鲜血小板:新鲜血小板主要用于凝血,但对TBI无效;血小板体则能集中强效"因子",不仅促进凝血,更能主动减轻脑部炎症。
- 快速推进潜力:由于血小板体已在出血性疾病二期临床试验中验证人体安全性,可大幅加速TBI患者测试进程。
消息来源:加州大学旧金山分校(UCSF)
一种可长期储存于救护车或偏远急诊室的冻干血制品,在治疗创伤性脑损伤方面展现出巨大潜力。加州大学旧金山分校研究人员在小鼠实验中取得突破性发现。若在人体试验中得到验证,该技术将解决这一未满足的医疗需求——创伤性脑损伤是44岁以下人群的首要死因。
除急性出血外,创伤性脑损伤还会在数天后引发危险的脑肿胀,原因是血管开始渗漏。即使患者被紧急送医,除手术外,医生几乎没有有效手段阻止出血或脑肿胀。
"某些情况下,外科医生会切除部分颅骨以缓解压力——但目前没有能直接有效治疗脑肿胀或脑水肿的药物,"加州大学旧金山分校输血医学与细胞治疗研究中心主任、该研究高级作者希巴尼·帕蒂医学博士/哲学博士表示,"我们非常惊喜地发现这种产品能快速强化受损脑血管。"
这种名为"血小板体"的产品最初为控制战场出血而研发。它采用海藻糖冻干技术处理血小板,能保存其部分有益成分,保质期长达5年——远超人类献血者提供新鲜血小板的7天期限。
必须冷藏保存的新鲜血小板常用于治疗大出血、部分癌症患者及预防手术出血,但尚未证明对TBI有效。科学家仅在过去30年掌握血小板保存技术,旨在解决全球新鲜血小板短缺问题,但至今尚无保存型血小板产品获批用于人体,更不用说TBI治疗。
研究团队在培养皿血管细胞和3D血管类器官模型中测试了血小板体,发现该产品使细胞层和血管对损伤更具抵抗力。
在脑损伤后1小时或1天接受该产品的实验鼠,出血量减少且血管渗漏程度降低,同时脑部炎症减轻——这有助于预防肿胀。
科学家发现该产品富含一种能激活血管细胞受体的蛋白质,有助于稳定血管结构,这可能是其减少渗漏的机制。目前该蛋白质是研究者认为可能存在的有益分子"鸡尾酒"中的首个发现。
"血小板携带多种超越凝血功能的强效因子,"帕蒂博士表示,"在我们的TBI小鼠模型中,我们发现这种产品能浓缩这些因子,使其比血小板本身更有效。"
该产品已在出血性疾病的二期临床试验中,这意味着其人体安全性已获验证,这将加速其在TBI治疗中的试验进程。
作者:加州大学旧金山分校其他作者包括Alpa Trivedi博士、Byron Miyazawa、Haoqian Zhang博士、Longhui Qiu博士、Daniel Potter、Austin Edwards、Lindsay Vivona、Maximillian Lin、Callie Keane、Huimin Geng博士、Simon J. Cleary博士、Alison Nair医学博士及Mark R. Looney医学博士。完整作者名单见论文。
资金支持:本研究由美国国防部资助(项目编号W81XWH‐19‐1‐0462 BA180248)。完整资助信息见论文。
关键问题解答
问:为何脑肿胀比普通头部碰撞危险得多?
答:颅骨是固定坚硬的容器。当脑组织肿胀(脑水肿)时,组织无处可去,可能阻断血流并造成永久损伤。目前主要"治疗"手段是开颅手术,直接阻止肿胀的药物将是革命性突破。
问:为何"冻干"血小板优于新鲜血小板?
答:关键在于浓度与持久性。冻干工艺保存并浓缩了新鲜血小板快速流失的有益分子,且能在救护车中保存数年,意味着急救人员抵达现场即可开始治疗,无需等待患者到达大型创伤中心。
问:该技术能否用于中风等其他损伤?
答:虽然本研究聚焦TBI,但其稳定"渗漏"血管的机制与出血性中风高度相关。若该产品能强化其他部位的"血脑屏障",应用范围可扩展至多种急性脑损伤。
TBI与神经学研究新闻编辑说明
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原始研究
封闭获取。
"冻干血小板衍生物在小鼠创伤性脑损伤后修复血脑屏障与控制出血"
Alpa Trivedi, Byron Y Miyazawa, Haoqian Zhang, Longhui Qiu, Daniel Potter, Austin William Edwards, Lindsay Vivona, Maximillian Lin, Callie Keane, Huimin Geng, Simon J Cleary, Alison Nair, Michael M Fitzpatrick, Mark R. Looney, Shibani Pati. Blood
DOI:10.1182/blood.2025031826
摘要
创伤性脑损伤(TBI)是18-44岁儿童和成年人的首要死因。尽管其高发且后果严重,目前仍缺乏有效疗法来应对TBI的急性致命并发症——特别是脑水肿和颅内出血(ICH)。
血脑屏障(BBB)和损伤后血管稳定性调控正成为关键治疗靶点。本研究评估了首款冻干血小板衍生物(FDPlts)在TBI小鼠模型中的治疗潜力。FDPlt输注显著减少TBI后ICH并恢复脑血管灌注。
此外,FDPlts降低BBB通透性,抑制血管内白细胞增多,并通过减少小胶质细胞活化、星形胶质细胞反应和巨噬细胞浸润来缓解神经炎症。皮层和海马组织的转录组分析显示,FDPlts下调与炎症和纤维化相关的基因网络,表明其在损伤后修复调节中的作用。
从机制上看,FDPlts富含血管生成素-1(Angiopoietin-1),这是一种通过Tie2受体通路信号传导的关键生物活性蛋白,是内皮稳定的核心调节因子。Tie2抑制会加剧TBI后BBB通透性,而FDPlt给药可减弱此效应,表明Ang-1是FDPlts介导BBB保护的关键介质。
BBB在维持脑稳态中发挥关键作用,其在TBI后的破坏会引发水肿、炎症和神经元损伤的有害级联反应。
本研究首次证明,冻干血小板衍生物能促进TBI中的血管修复和神经保护。
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