本发明涉及医疗中的输血领域，具体涉及l-精氨酸在提高库存红细胞携氧能力中的用途。
背景技术
输血作为一项重要的临床诊疗措施，必须做到安全、有效，而红细胞的输注是临床上提高血液运氧能力、改善组织缺氧状态的一项重要治疗手段。冰冻红细胞因保存时间长，可大量贮存，质量可靠且经过复苏处理后的生理形态及生化特征与液体保存的红细胞相似等优点，因此临床上常用于稀有血型患者的输血，同时也是军队战时大量紧急用血，医疗机构应对公共突发事件的重要血源。另外，冰冻保存技术还可抢救性保护即将报废的过期红细胞，使其得以继续保存。但是大量研究表明，应用目前的红细胞保存液，随着保存时间的延长，在保存末期红细胞携氧能力及变形能力均有显著下降，库存红细胞会发生一系列的生化和自身结构的改变，称作“储存损伤”，从而使其有效携氧量和体内存活率降低。因此，有效改善红细胞在保存过程中的损伤，是临床相关工作人员亟待解决的问题。
一氧化氮(no)在生物体内作为一种反应性极强的自由基，具有广泛的生理作用。no通过结合红细胞血红蛋白(hb)中保守的β93cys残基(hbβ93cys)形成s-亚硝基血红蛋白(sno-hb)。而hb分子内no能从血红素转移至hbβ93cys巯基，调节no的贮存与释放，介导血管舒张。库存红细胞随着保存时间的延长，no会发生大量流失，导致红细胞扩血管活性、红细胞变形能力及血红蛋白携氧能力等生理活性下降。因此，改善库存红细胞no流失问题，对保障红细胞输注的安全性和有效性具有极其重要理论意义和临床价值。l-精氨酸作为一种碱性氨基酸，可参与体内多种代谢过程。在多种因子的作用下，一氧化氮合酶nos催化l-精氨酸生成no，其与血红蛋白结合，被运送到周围组织，与红细胞的携氧能力密切相关。
专利文献cn106135195a公开了一种包含精氨酸、肌苷、d-核糖、丙酮酸钠和无机磷酸盐的组合物，所述组合物可用于储存和/或复原红细胞，其能有效增加2,3-二磷酸甘油酸值、三磷酸腺苷值、还原型谷胱甘肽值和氧解离p50值，该专利中的精氨酸(优选为l-精氨酸)发挥的主要作用是增加肌苷的溶解度。而且所述组合物成分较多，各组分的剂量以及最佳配比难以掌握，其组合物的安全性存在隐患。
非专利文献“一氧化氮对保存悬浮红细胞部分功能的量效关系初步比较，张警丹等，中国输血杂志”公开了l-精氨酸能有效改善保存初期、中期的悬浮红细胞的变形性和渗透脆性。现阶段未见l-精氨酸改善库存红细胞携氧能力，特别是冰冻保存红细胞携氧能力的相关研究，而冰冻保存红细胞的方法在临床和科学研究中都非常普遍。为了弥补现有技术的缺陷，在本发明中，发明人着重研究了l-精氨酸对库存红细胞携氧能力，特别是冰冻保存红细胞携氧能力的影响，研究表明l-精氨酸对悬浮红细胞、冰冻保存红细胞的携氧能力有改善作用，特别是在冰冻保存解冻后添加l-精氨酸改善作用最为显著。本发明所提供的研究结果为临床科学高效安全输血提供更多的依据和指导，同时也为制备一种新型的、能提高冰冻红细胞保存质量尤其是红细胞携氧能力的红细胞保存液提供更多的研究依据。
技术实现要素：
本发明的一个目的是提供一种l-精氨酸在提高库存红细胞携氧能力中的用途；另外，本发明还一个目的是提供一种提高库存红细胞携氧能力的保存液。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种l-精氨酸在提高库存红细胞携氧能力中的用途。
优选的，所述库存红细胞包括：悬浮红细胞和冰冻保存红细胞。
更优选的，所述库存红细胞为冰冻保存红细胞。
本发明所述的l-精氨酸结构式如下：
精氨酸是维持婴幼儿生长发育必不可少的氨基酸。它是鸟氨酸循环的中间代谢物，能促使氨转变成尿素，从而降低血氨含量。它也是精子蛋白的主要成分，有促进精子生成，提供精子运动能量的作用。此外，精氨酸还广泛应用于医药、保健、食品、美容等方面。l-精氨酸是体内合成no的前提物质，是血管舒张因子，具有抗粥样动脉硬化、调节血压得出功能。在人体内，no与红细胞扩血管活性、红细胞变形能力及血红蛋白携氧能力息息相关，而l-精氨酸作为体内合成no的前提物质可以调控人体红细胞的携氧能力。
本发明所述的冰冻保存红细胞是指红细胞借助于冷冻保护剂(甘油)于低温保存的一种储存方法。具体保存方法为高度甘油慢冻法，向细胞悬浮液中加入冷冻保护剂甘油，甘油浓度40％，存入－80℃低温冰箱保存。
一种提高库存红细胞携氧能力的方法，其特征在于，将l-精氨酸添加到悬浮红细胞中、或在红细胞冰冻保存前添加l-精氨酸，或在红细胞冰冻保存解冻后添加l-精氨酸。
优选的，所述l-精氨酸在红细胞冰冻保存前添加，或在红细胞冰冻保存解冻后添加。
更优选的，所述l-精氨酸在红细胞冰冻保存解冻后添加。
优选的，所述l-精氨酸的终浓度为5-50mmol/l，更优选的，所述l-精氨酸的终浓度为5-10mmol/l，最优选的，所述l-精氨酸的终浓度为10mmol/l。
一种提高库存红细胞携氧能力的保存液，所述保存液含有l-精氨酸。
优选的，所述l-精氨酸的浓度为5-50mmol/l，更优选的，所述l-精氨酸的浓度为5-10mmol/l，最优选的，所述l-精氨酸的浓度为10mmol/l。
优选的，所述保存液还含有枸橼酸盐、枸橼酸、葡萄糖、甘露醇、腺嘌呤或磷酸盐中的一种或两种以上的组合。
优选的，所述枸橼酸盐选自：枸橼酸钠，磷酸盐选自：磷酸二氢钠。
优选的，所述枸橼酸钠的浓度为44-90mmol/l、枸橼酸的浓度为17-42mmol/l、葡萄糖的浓度为81-178mmol/l、腺嘌呤的浓度为1-3mmol/l、磷酸二氢钠的浓度为7-18mmol/l、甘露醇的浓度为75-80mmol/l。
在本发明的一个优选实施方式中，所述保存液选自：l-精氨酸、枸橼酸钠、枸橼酸和葡萄糖的灭菌水溶液。
在本发明的一个优选实施方式中，所述保存液选自：l-精氨酸、枸橼酸钠、枸橼酸、葡萄糖、腺嘌呤与磷酸二氢钠的灭菌水溶液。
在本发明的一个优选实施方式中，所述保存液选自：l-精氨酸、甘露醇、腺嘌呤、磷酸二氢钠的灭菌水溶液。
当前，国际上也没有统一完整的体系用于评价红细胞的携氧功能。通常我们采用的是氧解离曲线进行分析，血红蛋白饱和度为50％时的氧分压称为p50，反应氧的释放功能，是血红蛋白与氧亲和力的常用指标，可以在很大程度上反应红细胞的携氧能力。p50值越小，则红细胞氧亲和力越大，红细胞携氧能力越小，红细胞与氧的结合能力越强，不利于氧的释放。反之，p50值越大，则红细胞氧亲和力越小，红细胞携氧能力越大，红细胞与氧的结合能力越弱，利于氧的释放。
本发明的研究结果表明，红细胞在储存过程中，p50值呈总体减低趋势，氧解离曲线左移，从而不利于血红蛋白释放出氧，红细胞实际释放到组织中的氧量减少，放氧能力降低。冰冻保存的红细胞在储存过程中，p50值也呈总体减低趋势，且均低于同库存期的悬浮红细胞，说明红细胞冰冻及复融过程本身，可能对其内部结构造成一定的轻微损伤。发明人发现l-精氨酸对冰冻红细胞氧亲和力p50影响较悬浮红细胞更为明显，且冰冻保存解冻后添加l-精氨酸作用更为显著，这可能与冰冻保存前添加l-精氨酸后置于-80℃冰冻保存，冰冻保存温度-80℃对l-精氨酸的多种代谢过程起到的抑制作用相关。其中，终浓度为10mmol/l的l-精氨酸对悬浮红细胞以及冰冻红细胞的氧亲和力p50的提高影响最为显著，而浓度加大为50mmol/l后，对红细胞的氧亲和力的影响反而为降低改变。这表明，l-精氨酸浓度与红细胞在不同库存期氧亲和力p50的改变并非呈完全线性关系，实际上存在最佳适宜l-精氨酸添加浓度，对红细胞携氧能力的提高起到最大作用。故在冰冻红细胞保存解冻后的保存液中添加一定量适宜浓度的l-精氨酸溶液可以更加有效的提高红细胞氧亲和力p50，从而利于血红蛋白释放出氧，使红细胞放氧功能增强。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的部分实施例，而不是全部。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1悬浮红细胞添加l-精氨酸后氧亲和力p50变化
本发明使用的血液来自无偿献血中心2018年1月29日采集的4例健康无偿献血者(25-45周岁，男性)捐献的全血400ml/人。将采集的4例血液标本按照国家《全血及成分血质量要求》的规定进行乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒、人类免疫缺陷病毒、梅毒螺旋体等经输血传播病原体的检测，进行乙型肝炎病毒dna、丙型肝炎病毒rna、人类免疫缺陷病毒rna的pcr荧光法检测，检测合格的血液严格按照《血站操作技术规程》操作步骤制备成悬浮红细胞。使用无菌血袋联袋将悬浮红细胞分为4份，分别加入生理盐水或不同浓度l-精氨酸形成对照组，l-精氨酸终浓度5mmol/l组、10mmol/l组、50mmol/l组。
采用血氧分析仪分别测定不同库存时间(0d、7d、14d、21d、28d、35d)各血样的氧解离曲线及p50。将原料血取60ul(样品血红蛋白需达到6mg)，在样品管中分别加入4ml缓冲液，20ulbsa，10ul消泡剂及60ul原料血配制好样品。将血氧分析仪温度调至设定值37±2℃，设定氧分压150mmhg，并将参数po2，s1，s2，s1/s2等值设定好，开始充入n2启动脱氧过程，电脑开始自动记录脱氧曲线，同时按照时间记录po2的值。
利用excel表格对实验采集的数据进行分析汇总，采用spss19.0统计学软件处理实验数据，进行统计学分析。本发明中计量资料以平均数±标准差(表x示±，s)相关性采用pearson相关分析。采用t检验比较各组间的差异，以p＜0.05为差异有统计学意义。红细胞氧亲和力测定结果如表1所示：
表1悬浮红细胞添加不同浓度l-精氨酸后氧亲和力p50变化
注：与对照组比较，*p＜0.05
在库存期内，悬浮红细胞氧亲和力相关指标p50随库存时间的增加而减少，库存期前两周降低较快，于库存期14d内下降了15.6％，随后下降较为缓慢，第35d下降了25.4％，在库存期末其值仅为采血当天的74.6％。对实验数据进行回归分析，发现p50与库存时间二者呈线性相关。其中，终浓度为10mmol/l的l-精氨酸组对悬浮红细胞氧亲和力相关指标p50的提高影响最为显著，且与对照组间的差异有统计学意义(p＜0.05)，在库存期末氧亲和力相关指标p50值仍为采血当天的82.5％。终浓度为5mmol/l的l-精氨酸组对悬浮红细胞氧亲和力相关指标p50虽有一定程度的提高，但与对照组间的差异无统计学意义(p＞0.05)。而终浓度为50mmol/l的l-精氨酸组对悬浮红细胞氧亲和力相关指标p50与对照组间比较的影响不但没有提高，反而使氧亲和力相关指标p50在库存期内呈显著下降。
实施例2冰冻保存前添加l-精氨酸后红细胞氧亲和力p50变化
实验操作方法同实施例1，区别在于将检测合格的血液严格按照《血站操作技术规程》操作步骤制备成冰冻红细胞，在冰冻保存前添加生理盐水或不同浓度l-精氨酸形成对照组、l-精氨酸终浓度5mmol/l组、10mmol/l组、50mmol/l组。红细胞携氧功能测定及统计学分析同实施例1。红细胞氧亲和力测定结果如表2所示：
表2冰冻保存前添加不同浓度l-精氨酸的红细胞氧亲和力p50变化
在库存期内，冰冻红细胞氧亲和力相关指标p50随库存时间的增加而减少，库存期前两周降低较快，于库存期14d内下降了13.5％，随后下降较为缓慢，第35d下降了23.3％，在库存期末其值仅为采血当天的76.6％。对实验数据进行回归分析，发现冰冻后的红细胞p50与库存时间二者也呈线性相关。其中，冰冻保存前添加终浓度为10mmol/l的l-精氨酸组对冰冻保存后的红细胞氧亲和力相关指标p50的提高影响最为显著，在库存期末氧亲和力相关指标p50值为采血当天的78.9％，但与对照组间的差异无统计学意义(p＞0.05)。终浓度为5mmol/l的l-精氨酸组对悬浮红细胞氧亲和力相关指标p50也有一定程度的提高，但与对照组间的差异也无统计学意义(p＞0.05)。而终浓度为50mmol/l的l-精氨酸组对冰冻保存的红细胞氧亲和力相关指标p50与对照组间比较的影响不但没有提高，反而使氧亲和力相关指标p50在库存期内呈显著下降。
实施例3冰冻保存解冻后添加l-精氨酸后红细胞氧亲和力p50变化
实验操作方法同实施例1，区别在于将检测合格的血液严格按照《血站操作技术规程》操作步骤制备成冰冻红细胞，在冰冻保存解冻后添加生理盐水或不同浓度l-精氨酸形成对照组、l-精氨酸终浓度5mmol/l组、10mmol/l组、50mmol/l组。红细胞携氧功能测定及统计学分析同实施例1。红细胞氧亲和力测定结果如表3所示：
表3冰冻保存解冻后添加不同浓度l-精氨酸的红细胞氧亲和力p50变化
注：与对照组比较，*p＜0.05
在库存期内，冰冻保存解冻后添加终浓度为10mmol/l的l-精氨酸组对冰冻保存后的红细胞氧亲和力相关指标p50的提高影响最为显著，在库存期末氧亲和力相关指标p50值为采血当天的87.0％，与对照组间的差异有统计学意义(p＜0.05)。终浓度为5mmol/l的l-精氨酸组对冰冻保存后的红细胞氧亲和力相关指标p50也有一定程度的提高，但与对照组间的差异也无统计学意义(p＞0.05)。而冰冻保存解冻后添加终浓度为50mmol/l的l-精氨酸组对冰冻保存的红细胞实验结果与前面相同。
以上具体实施方式只是对本发明内容的示意性说明，不代表本发明内容的限制。本领域技术人员可以想到的是本发明中具体实施方式可以有其它的变化形式。