全血贮存期间氧化损伤及抗氧化系统的变化
作者：张建华 和庆余 赵锦程 王淑香 张光辉 王淑秋 邢凤有 纪 彪
单位：张建华 和庆余 赵锦程 王淑香 张光辉 王淑秋 邢凤有 佳木斯医学院病理生理教研室(佳木斯 154003)；纪 彪 佳木斯市中心医院检验科
关键词：红细胞膜；丙二醛；超氧化物歧化酶；膜脂质类
中国病理生理杂志990625 摘 要 目的：探讨4℃条件下保存对血液氧化与抗氧化反应的影响。方法：采用化学比色法检测血浆丙二醛(MDA)含量，血浆总氧抗氧化活性(AOA)和红细胞超氧化物歧化酶(SOD)活力。结果：血液在4℃保存时，随贮存时间的延长，血浆MDA含量逐渐增加(P<0.05，P<0.01)，血浆总抗化活性和红细胞SOD活力逐渐降低，(P<0.05，P<0.01)。21 d后红细胞膜的流动性明显降低(P<0.05，P<0.01)。结论：全血贮存过程中的氧化损伤，除与自由基在膜上发生过氧化反应作用外，还与抗氧化系统障碍有关。
, 百拇医药
Change of oxidative and antioxidative metabolism in human blood during blood storage
ZHANG Jian-Hua, HE Qing-Yu, ZHAO Jin-Cheng, WANG Shu-Xiang,ZHANG Guang-Hui, WANG Shu-Qiu, XIANG Feng-You, JI Biao
Department of Pathophysiology, Jiamus Medical College, Jiamus(154003)
Abstract AIM and METHODS: The oxidative and antioxidative metabolism was detected by measuring plasma malondialdehyde(MDA) content, plasma total antioxidative ability (AOA) and erythrocyte superoxide dismutase(SOD) activity and erythrocyte membrance mobility by using fluorescence polarization method during blood storage.RESULTS：Plasma MDA content increased significantly(P<0.05). Plasma AOA and erythrocyte SOD activity reduced verymuch (P<0.05,P<0.01) after 7 days of storage compared with fresh blood. After 21 days, the mobility of erythrocyte membrance decreased significantly(P<0.01) compared with control.CONCLUSION： The preserving damage not only relate to the peroxidation reaction in the erythrocyte membrance but also related to blockage of antioxidation systerm of blood, which may contribute to erythrocyte injury.
, http://www.100md.com
MeSH Erythrocyte membrane; Superoxide dismutase; Malondialdehyde; Membrane lipids
为探讨红细胞在4℃贮存过程中是否受到氧化损伤和红细胞抗氧化系统的变化。本实验动态观察血液贮存过程中血浆丙二醛(malondialdehyde, MDA)，红细胞超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)，血浆总抗氧化活性(antioxidant ability, AOA)和膜的流动性的变化。
材料与方法
(一)材料：静脉血由佳木斯红十字血站提供，采十名健康献血员肘静脉血各200 mL，置于装有CPD-A保存液的聚乙烯血袋中。
(二)实验方法：1.血浆MDA含量测定：采用TAB比色法[1]。2.血浆总抗氧化活性测定：采用化学比色法，活性用%表示。3.红细胞SOD活性测定：采用邻苯三酚自氧化法测定[2]，酶活性以U/Hb.g-1表示。4.红细胞膜流动性测定：参照法祥光等方法[3]测定。制备CPD-A液保存静脉血红细胞悬液。然后制备DPH标记的细胞悬液。立即测定标记红细胞膜荧光偏振度。按公式计算偏振度(P值)。P值愈大则红细胞膜脂质流动性愈低，P值愈小则红细胞膜脂质流动性愈大。
, 百拇医药
(三)统计分析：数据用
表示，作t值检验。
结果
(一)血浆MDA、AOA和红细胞SOD水平的变化：表1所示，随血液保存时间的延长，7 d后，血浆MDA含量增加(P<0.05，P<0.01)，SOD活性逐渐降低(P<0.05，P<0.01)，AOA逐渐降低(P<0.05，P<0.01)。
表1 全血贮存期间血浆MDA含量、AOA、红细胞SOD活力和红细胞膜荧光偏振光度变化
Tab 1 Change of blood plasma MDA, AOA, erythrocyte SOD and polarized degree during blood storage(n=10，) Time(d)
, 百拇医药
MDA(g/L)
AOA(%)
SOD(U/Hb.g-1)
Polarized degree
1
2.848±0.566
50.21±8.11
456.8±33.2
0.47±0.02
7
5.156±1.402**
, 百拇医药
39.66±7.85**
416.1±37.2*
0.47±0.04
14
4.516±0.779*
28.19±5.48**
421.5±22.6**
0.48±0.03
21
4.356±0.621*
, 百拇医药
29.27±5.44**
360.8±28.7**
0.49±0.02**
28
4.768±0.883**
22.47±4.26**
318.3±36.1*
0.52±0.03**
35
5.348±0.043**
, 百拇医药
22.86±4.35**
306.2±19.3**
0.55±0.03**
*P<0.05，**P<0.01，vs fresh blood group(1 d)
(二)红细胞膜流动性的变化：表1所示，随血液贮存时间的延长，21 d后，红细胞膜荧光偏振度逐渐明显增大(P<0.01)，即膜的流动性逐渐降低。
讨论
全血保存过程中，红细胞膜脂质中的多价不饱和脂肪酸易受自由基攻击而氧化破坏，产生脂类氢过氧化物，其主要分解产物是丙二醛[4]。MDA还可与含有游离氨基酸的蛋白质、磷脂酰乙醇胺等形成Schiff硷，使分子间发生交联，增加膜的钢性，降低膜的流动性，还可使蛋白质变性，酶失活，膜通透性发生改变，膜结构及功能受损[5，6]。
, 百拇医药
SOD为红细胞内主要的抗氧化酶，能清除氧自由基，减轻脂质过氧化反应。血浆AOA为血浆中酶类和非酶类抗氧化物质对抗过氧化反应能力的总和。
随着血液贮存时间的延长，7 d后血浆MDA含量增加(P<0.05，P<0.01)，SOD活性逐渐降低(P<0.05，P<0.01)，AOA逐渐降低(P<0.05，P<0.01)；21 d后，红细胞膜荧光偏振度增高(P<0.01)。表明随保存时间的延长保存血中氧自由基逐渐增多，抗氧化物质逐渐消耗，红细胞膜脂质氧化损伤逐渐加重，膜脂受到氧化攻击后降解破坏造成磷脂的丢失，膜组级发生改变，破坏了膜结构的完整性，红细胞膜脂质流动性下降，红细胞变形性降低，易被吞噬破坏[7]。
综上所述，全血贮存过程中，红细胞的氧化损伤是由于红细胞的脂质过氧化反应增强、血中抗氧化剂消耗和抗氧化系统障碍的结果。提示在贮存液中加入抗氧化剂将会拮抗自由基对红细胞的氧化损伤，改善血液的保存质量，提高红细胞输注后的存活率。
, 百拇医药
参考文献
1 陈顺志，金有余，李常淳，等.过氧化脂质TBA显色的三种方法比较.临床检验学杂志，1984，4：8.
2 丁克祥，钟水先，姚树人，等.微量指血超氧化物歧化酶快速测定法的研究.老年学杂志，1987，2：42.
3 法祥光，甘午君，李会光，等.红细胞膜流动性的测定及初步应用.中华血液杂志，1984，5：132.
4 ST Ephen J Weiss, Judy Young, Atbert F, et al. Role of hydregen peroxide in neutrophil-mediated destruction of cultured endothelial cells. Clin Invest,1981,68:714.
, http://www.100md.com 5 Carrel W R. Activated oxygen and haemolysis. Br J Haematol, 1975,30:259.
6 Shinilzky M. Fludity parameters of lipids regions determined by fluorescence polarization. Biochim Biophy Acta, 1978,515:367.
7 Slater T F. Free-radical mechanisms in tissure injury. Bioc-hem J，1984,222:1.
(1997年8月28收稿，1998年8月28日修回), 百拇医药
单位：张建华 和庆余 赵锦程 王淑香 张光辉 王淑秋 邢凤有 佳木斯医学院病理生理教研室(佳木斯 154003)；纪 彪 佳木斯市中心医院检验科
关键词：红细胞膜；丙二醛；超氧化物歧化酶；膜脂质类
中国病理生理杂志990625 摘 要 目的：探讨4℃条件下保存对血液氧化与抗氧化反应的影响。方法：采用化学比色法检测血浆丙二醛(MDA)含量，血浆总氧抗氧化活性(AOA)和红细胞超氧化物歧化酶(SOD)活力。结果：血液在4℃保存时，随贮存时间的延长，血浆MDA含量逐渐增加(P<0.05，P<0.01)，血浆总抗化活性和红细胞SOD活力逐渐降低，(P<0.05，P<0.01)。21 d后红细胞膜的流动性明显降低(P<0.05，P<0.01)。结论：全血贮存过程中的氧化损伤，除与自由基在膜上发生过氧化反应作用外，还与抗氧化系统障碍有关。
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Change of oxidative and antioxidative metabolism in human blood during blood storage
ZHANG Jian-Hua, HE Qing-Yu, ZHAO Jin-Cheng, WANG Shu-Xiang,ZHANG Guang-Hui, WANG Shu-Qiu, XIANG Feng-You, JI Biao
Department of Pathophysiology, Jiamus Medical College, Jiamus(154003)
Abstract AIM and METHODS: The oxidative and antioxidative metabolism was detected by measuring plasma malondialdehyde(MDA) content, plasma total antioxidative ability (AOA) and erythrocyte superoxide dismutase(SOD) activity and erythrocyte membrance mobility by using fluorescence polarization method during blood storage.RESULTS：Plasma MDA content increased significantly(P<0.05). Plasma AOA and erythrocyte SOD activity reduced verymuch (P<0.05,P<0.01) after 7 days of storage compared with fresh blood. After 21 days, the mobility of erythrocyte membrance decreased significantly(P<0.01) compared with control.CONCLUSION： The preserving damage not only relate to the peroxidation reaction in the erythrocyte membrance but also related to blockage of antioxidation systerm of blood, which may contribute to erythrocyte injury.
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MeSH Erythrocyte membrane; Superoxide dismutase; Malondialdehyde; Membrane lipids
为探讨红细胞在4℃贮存过程中是否受到氧化损伤和红细胞抗氧化系统的变化。本实验动态观察血液贮存过程中血浆丙二醛(malondialdehyde, MDA)，红细胞超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)，血浆总抗氧化活性(antioxidant ability, AOA)和膜的流动性的变化。
材料与方法
(一)材料：静脉血由佳木斯红十字血站提供，采十名健康献血员肘静脉血各200 mL，置于装有CPD-A保存液的聚乙烯血袋中。
(二)实验方法：1.血浆MDA含量测定：采用TAB比色法[1]。2.血浆总抗氧化活性测定：采用化学比色法，活性用%表示。3.红细胞SOD活性测定：采用邻苯三酚自氧化法测定[2]，酶活性以U/Hb.g-1表示。4.红细胞膜流动性测定：参照法祥光等方法[3]测定。制备CPD-A液保存静脉血红细胞悬液。然后制备DPH标记的细胞悬液。立即测定标记红细胞膜荧光偏振度。按公式计算偏振度(P值)。P值愈大则红细胞膜脂质流动性愈低，P值愈小则红细胞膜脂质流动性愈大。
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(三)统计分析：数据用
表示，作t值检验。结果
(一)血浆MDA、AOA和红细胞SOD水平的变化：表1所示，随血液保存时间的延长，7 d后，血浆MDA含量增加(P<0.05，P<0.01)，SOD活性逐渐降低(P<0.05，P<0.01)，AOA逐渐降低(P<0.05，P<0.01)。
表1 全血贮存期间血浆MDA含量、AOA、红细胞SOD活力和红细胞膜荧光偏振光度变化
Tab 1 Change of blood plasma MDA, AOA, erythrocyte SOD and polarized degree during blood storage(n=10，
) Time(d), 百拇医药
MDA(g/L)
AOA(%)
SOD(U/Hb.g-1)
Polarized degree
1
2.848±0.566
50.21±8.11
456.8±33.2
0.47±0.02
7
5.156±1.402**
, 百拇医药
39.66±7.85**
416.1±37.2*
0.47±0.04
14
4.516±0.779*
28.19±5.48**
421.5±22.6**
0.48±0.03
21
4.356±0.621*
, 百拇医药
29.27±5.44**
360.8±28.7**
0.49±0.02**
28
4.768±0.883**
22.47±4.26**
318.3±36.1*
0.52±0.03**
35
5.348±0.043**
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22.86±4.35**
306.2±19.3**
0.55±0.03**
*P<0.05，**P<0.01，vs fresh blood group(1 d)
(二)红细胞膜流动性的变化：表1所示，随血液贮存时间的延长，21 d后，红细胞膜荧光偏振度逐渐明显增大(P<0.01)，即膜的流动性逐渐降低。
讨论
全血保存过程中，红细胞膜脂质中的多价不饱和脂肪酸易受自由基攻击而氧化破坏，产生脂类氢过氧化物，其主要分解产物是丙二醛[4]。MDA还可与含有游离氨基酸的蛋白质、磷脂酰乙醇胺等形成Schiff硷，使分子间发生交联，增加膜的钢性，降低膜的流动性，还可使蛋白质变性，酶失活，膜通透性发生改变，膜结构及功能受损[5，6]。
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SOD为红细胞内主要的抗氧化酶，能清除氧自由基，减轻脂质过氧化反应。血浆AOA为血浆中酶类和非酶类抗氧化物质对抗过氧化反应能力的总和。
随着血液贮存时间的延长，7 d后血浆MDA含量增加(P<0.05，P<0.01)，SOD活性逐渐降低(P<0.05，P<0.01)，AOA逐渐降低(P<0.05，P<0.01)；21 d后，红细胞膜荧光偏振度增高(P<0.01)。表明随保存时间的延长保存血中氧自由基逐渐增多，抗氧化物质逐渐消耗，红细胞膜脂质氧化损伤逐渐加重，膜脂受到氧化攻击后降解破坏造成磷脂的丢失，膜组级发生改变，破坏了膜结构的完整性，红细胞膜脂质流动性下降，红细胞变形性降低，易被吞噬破坏[7]。
综上所述，全血贮存过程中，红细胞的氧化损伤是由于红细胞的脂质过氧化反应增强、血中抗氧化剂消耗和抗氧化系统障碍的结果。提示在贮存液中加入抗氧化剂将会拮抗自由基对红细胞的氧化损伤，改善血液的保存质量，提高红细胞输注后的存活率。
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参考文献
1 陈顺志，金有余，李常淳，等.过氧化脂质TBA显色的三种方法比较.临床检验学杂志，1984，4：8.
2 丁克祥，钟水先，姚树人，等.微量指血超氧化物歧化酶快速测定法的研究.老年学杂志，1987，2：42.
3 法祥光，甘午君，李会光，等.红细胞膜流动性的测定及初步应用.中华血液杂志，1984，5：132.
4 ST Ephen J Weiss, Judy Young, Atbert F, et al. Role of hydregen peroxide in neutrophil-mediated destruction of cultured endothelial cells. Clin Invest,1981,68:714.
, http://www.100md.com 5 Carrel W R. Activated oxygen and haemolysis. Br J Haematol, 1975,30:259.
6 Shinilzky M. Fludity parameters of lipids regions determined by fluorescence polarization. Biochim Biophy Acta, 1978,515:367.
7 Slater T F. Free-radical mechanisms in tissure injury. Bioc-hem J，1984,222:1.
(1997年8月28收稿，1998年8月28日修回), 百拇医药