J Transl Med:能常温存放的“止血快递”,冻干血小板囊泡或成颅脑损伤急救新选项

出血是全球可预防性死亡的首要原因,在
创伤
性脑损伤中,颅内出血是导致患者早期死亡的主要因素。据
统计
,约20%至30%的单纯性颅脑损伤患者在入院时即存在凝血
功能障碍
和血小板计数偏低,而这些指标与不良预后和死亡风险升高密切相关。然而,传统的血小板制品保存期短—常温震荡条件下仅5至7天,冷藏条件下也不超过14天—且对储存环境要求苛刻,在战场、偏远地区或院前急救等场景下往往难以获得。
近日,一篇发表在国际杂志
Journal of Translational Medicine
上题为
“Lyophilized platelet derived extracellular vesicles promote hemostasis and attenuate intracranial hemorrhage following traumatic brain injury”
的研究报告中,来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究探索了一种突破性的解决方案:将血小板来源的细胞外囊泡进行冻干处理,制成一种可在室温下长期保存、复溶后即用的止血制剂,并在动物和人体血液样本中验证了其效果。
血小板来源的细胞外囊泡是血小板被激活后释放的纳米级膜性小泡,主要集中在100纳米左右,携带来自血小板的蛋白质、RNA和线粒体等活性成分,以往研究证实,新鲜制备的这类囊泡具有促凝血和维持
血管
屏障完整性的功能。然而,新鲜囊泡需要在零下20摄氏度的条件下长期保存,限制了其实际应用。本研究使用的冻干血小板细胞外囊泡由Cellphire Therapeutics公司提供,其制备工艺符合国际细胞外囊泡学会2018年的指导原则。研究者首先对冻干产品进行了系统表征—通过纳米颗粒追踪分析、扫描电镜和流式细胞术确认其粒径集中在100纳米左右,并表达血小板标志物CD41和外泌体标志物CD9,随后,他们从体外功能、动物模型和人体血液样本三个层面展开评估。

LPEVs止血效果及作用机制的示意图总结
在体外实验中,研究者使用人脑微血管内皮细胞单层模型,通过电阻抗检测和图像分析评估血管屏障完整性。结果显示,冻干囊泡能以剂量依赖的方式减轻凝血酶诱导的内皮细胞间隙形成和通透性增加。在动物实验中,研究采用了三种不同的出血模型。在小鼠尾部横断模型中,注射冻干囊泡的实验组出血量较生理盐水对照组显著减少,而止血时间未受明显影响,且这种效果在多个批次和不同剂量下均保持一致。在小鼠提睾肌血管损伤模型中,冻干囊泡处理组约8分钟即可形成稳定
血栓
并停止血流,而对照组需约30分钟甚至更久。在可控性皮质撞击诱导的小鼠颅脑损伤模型中,伤后40分钟给予冻干囊泡治疗—低剂量约3×10
9
颗粒/克体重、高剂量约2×10
10
颗粒/克体重—结果显示高剂量组的颅内出血量较对照组显著减少,低剂量组也呈现减少趋势;但血脑屏障通透性和神经炎症指标未观察到明显改善。
为进一步评估其临床转化潜力,研究者收集了75名创伤患者和17名健康志愿者的全血样本,在体外分别加入冻干囊泡和新鲜囊泡后进行血栓弹力图检测。结果显示,加入囊泡后整体凝血启动时间缩短、凝血角度增大,提示凝血功能得到改善。进一步按伤情分层分析发现,在有休克的患者中凝血启动时间的改善更为明显,而在有颅脑损伤的患者中凝血角度的改善同样显著。此外,研究者还模拟了创伤后常见的血小板功能障碍—通过氯化钙处理使血小板处于功能受损状态—再加入冻干囊泡后发现其聚集能力和聚集速度均得到恢复。
在机制层面,研究对冻干囊泡和原始血小板进行了蛋白质组和转录组对比分析。结果表明,冻干囊泡保留了凝血因子V、X、IX、XII、XIII以及凝血酶原、抗凝血酶III和纤溶酶原等与凝血相关的蛋白质,以及调控血小板活化和聚集的信使RNA和微小RNA;但与血管保护相关的多种蛋白质和微小RNA则在冻干囊泡中显著减少或缺失,这解释了为何其在减少颅内出血方面有效却未能改善血脑屏障功能。进一步的功能实验显示,阻断囊泡表面的整合素GPIIb/IIIa后,其促进血小板聚集的效应被明显削弱,但对其保护内皮屏障的作用没有影响,提示促凝血和血管保护的效应可能通过不同的分子通路介导。
这项研究首次证明了冻干血小板细胞外囊泡在颅脑损伤模型中减少颅内出血的止血功效。从实际应用的角度来看,这类产品可在室温下长期保存、无需复杂冷链、复溶即用,在战场救护、偏远地区急救和院前创伤处理等场景中具有显著的后勤优势。当然,该研究目前仍处于临床前验证阶段,未来还需要在更多动物模型中进行剂量优化、安全性评估和疗效确认。但这一方向无疑为出血控制提供了一种值得期待的新思路。(
生物谷)
参考文献:
Trivedi, A., Miyazawa, B., Fields, A.T. et al.
Lyophilized platelet derived extracellular vesicles promote hemostasis and attenuate intracranial hemorrhage following traumatic brain injury
. J Transl Med (2026). doi:10.1186/s12967-026-08638-5
