当前位置: 寰宇科学 > 生命科学 > 借镜地表最强生物抗冻蛋白,或突破人类红血球冷冻保存难题

借镜地表最强生物抗冻蛋白,或突破人类红血球冷冻保存难题

2026-10-11 寰宇科学

水熊虫,地球最顽强生物之一,能在完全脱水的状态下存活数十年,也能忍受接近绝对零度的低温与太空真空,科学家一直想从这 些动物身上找到保护人类细胞的方法。近日,一项实验利用水熊虫体内抗冻蛋白搭配海藻糖,成功维持红血球冷冻保存后的活性,有望革新稀有血型储存方式。

目前长期保存红血球的做法是冷冻保存,主要依赖甘油作为冷冻保护剂,能防止冰晶形成、保护细胞膜。但甘油具细胞毒性,输血 前需先彻底移除,该步骤又会对红血球造成损伤,对稀有血型的红血球来说,现有保存效率限制了其应用。

一组研究团队最近从水熊虫身上找到新灵感。

水熊虫体内有种胞质丰富热溶蛋白(cytosolicabundantheat-soluble,CAHS),脱水时会大量生成,这些蛋白质与海藻糖作用会形成类似玻璃的保护性结构,防止水熊虫细胞在极端干燥或冷冻环境下受损。

于是团队想知道,CAHS蛋白+海藻糖的独特组合保护小鼠红血球效果是否比甘油好。

研究人员只挑选CAHS蛋白其中一个具保护作用的片段,该片段与海藻糖结合后,在低温环境能改变冰晶形成与融化方式,从而保护 红血球免受冰晶刺穿损伤。更重要的是解冻后只需通过离心法就能轻易洗去CAHS-海藻糖混合物,无需复杂移除步骤。

在实验中,研究团队将小鼠红血球与CAHS片段及海藻糖混合,浸入液氮冷冻,结果显示以新方法保存的红血球,解冻后完整恢复率 高达89%,相较之下,以传统甘油方法保存的红血球恢复率约82%。

进一步体内测试也证实新方法的安全性及有效性,将将冷冻保存的红血球输血给贫血小鼠后,成功提升小鼠红血球数量与血红素数 值且未引发发炎反应,证明该方法具良好生物相容性。

通过借镜水熊虫生存机制,科学家有望开发出更安全、更高效的细胞保存技术,不过此法要实际应用于人类红血球库存,尚需进行 更多人体试验与长期稳定性评估。