测量红细胞变形性的新方法
三种方法检测尿变形红细胞的评价
１ Ｉ尿 １ ０ ０Ｉ Ｉ ｌ ０ ５
ｒｍ ｎ离心 ５ｒｎ 取沉 渣 ０ ２ｍ 加入 稀释 液 ６ｍ ， ／ｌ ｉ， ａ ． ｌ ｌ充分 混匀 １３ ３ 超 高倍 光学显 微镜 ．． 取尿 液 １ ｌ于干 燥试 管 中， ０Ｉ Ｉ ｌ １
性， 还易受检验者操作技 术与主观因素的影响 ， 所以合理的分 析各种方法 的优 缺点 ， 确选 用 ， 疾 病诊 断 至关 重要 。Ｕ 正 对 Ｆ
一
５ ０ｒｒ ｎ离心 ５ｒｎ 弃 去上清 ， ０ ａ ／ｉ ｉ， ａ 留沉渣约 ０ ５ 混匀后 充满 计 ．， 数池 ， 计数 １０个红 细胞 的形态。 ０ １４ 结果 判断 ．
１０检测结果 中 ， ０ 肾性血尿 中有 ３例为无 归类 ， 这与 患者 留
取标本有关 ， 尤其是女性患者 ， 留取第 １管与第 ２管 中段尿结 根 据红 细 果相差很 大 ， 以我们 要求患 者要 留取清 洁中段尿 。非 肾性 所 尿 中有 ７例无 归类 ， 这与尿液在体外存放 时间有关 ， 当尿液 离 体后 ２ｈ～ ， ４ｈ 有部分红细胞形 态发生变化 ， 肾性血尿 可向 非 混合性 血尿转化。本实验 中有 ７例为无 归类 ， 重新 留取新 鲜 尿液标本检查 ， 合镜检均 符合 。所 以强调 采集标 本时 要留 结
后 上机 。
中红细胞形态提供 了相对准 确 的信 息 ， 如上结 果其检 测 肾性 血尿 与临床符 合率 达 ９ ． ％ 。国外 报道 这方 面 的检测 敏感 １５
性 为 ９ ．％ ， ２ ５ 且干扰 小 、 方便 快捷 。全 自动 血球 计数 仪检测
结果相对较 局限 ， 检测红 细胞 数需 在 １５ 以上 ， 所 ３／ 才能测 出尿红细胞 的 ＭＣ 值。超 高 显 微镜 观 察 红 细 胞 敏感 性 为 Ｖ ８ ．％ ， ７ ５ 离心过程 中易 造成 红细 胞 的丢 失 、 坏等 造 成假 阴 破
利用光学原理解析血液中红细胞的形态变化特征
利用光学原理解析血液中红细胞的形态变化特征血液是人体中至关重要的液体之一，它通过血管系统将氧气、营养物质和废物输送到全身各个组织和器官。
而红细胞则是血液中最主要的成分之一，它们负责携带氧气到达组织和器官，维持人体正常的生理功能。
然而，红细胞的形态变化特征对于人体健康状况的评估和疾病的诊断具有重要意义。
利用光学原理解析血液中红细胞的形态变化特征，可以为医学领域的研究和临床实践提供有力的支持。
光学原理是研究光的传播和光与物质相互作用的科学原理。
在血液中观察红细胞的形态变化特征时，我们可以利用光学显微镜对其进行观察和分析。
光学显微镜通过将光线聚焦到样本上，然后通过物镜和目镜的组合来放大样本的细节。
通过调整光学显微镜的光源、放大倍数和对焦位置，我们可以获得高质量的红细胞图像。
在观察红细胞的形态变化特征时，我们可以关注以下几个方面。
首先是红细胞的大小和形状。
正常情况下，红细胞呈现出典型的双凸形状，直径约为7-8微米。
然而，在某些疾病状态下，红细胞的形状可能发生变化，如出现扁平、球形或变形等异常形态。
这些异常形态可能与贫血、缺氧和其他疾病有关，因此对红细胞形态的观察可以为疾病的诊断和治疗提供重要线索。
其次是红细胞的颜色和透明度。
正常的红细胞呈现出鲜红色，这是由于红细胞内含有的血红蛋白分子的存在。
然而，在某些疾病状态下，红细胞的颜色和透明度可能发生变化。
例如，在贫血患者中，红细胞的颜色可能变得较为苍白，这是由于血红蛋白含量减少所致。
通过观察红细胞的颜色和透明度变化，我们可以初步判断患者的贫血程度和病情严重程度。
此外，红细胞的聚集现象也是观察其形态变化特征的重要指标之一。
正常情况下，红细胞呈现出分散状态，单个红细胞之间没有明显的聚集现象。
然而，在某些疾病状态下，红细胞之间可能出现聚集现象，如红细胞堆积、聚集成团等。
这种聚集现象可能与血液黏稠度的增加、炎症反应和血流动力学改变等有关。
通过观察红细胞的聚集现象，我们可以初步判断患者的血液流变学状态和疾病的发展趋势。
erythrocyte deformation index (ei)红细胞变形指数
erythrocyte deformation index (ei)红细胞变形指数1. 引言1.1 概述红细胞变形指数（ei）是衡量红细胞形态可塑性的重要参数，它反映了红细胞在不同环境下的变形能力和稳定性。
正常的红细胞变形性能确保了其在狭窄的血管中顺利通过，并参与氧气和营养物质的输送，从而维持机体正常功能。
因此，对于评估某些疾病以及监测治疗效果具有重要临床意义。
1.2 文章结构本文将首先介绍红细胞变形性质及其在生理状态下的作用。
随后，我们会详细阐述erythrocyte deformation index (ei) 的定义、计算方法以及与其他相关指标如Red Cell Distribution Width (RDW)之间的关系。
接着，将重点介绍测量红细胞变形指数（ei）的方法和技术，包括直接观察法、压力脉冲法（MPPI）以及微管道流变法。
最后，我们将探讨红细胞变形指数（ei）在临床中广泛应用于贫血疾病诊断和监测、心血管疾病预测与评估以及人体组织缺氧及其相关疾病诊断与治疗效果评估等方面的重要意义。
1.3 目的本文的目的在于全面介绍红细胞变形指数（ei）的定义、原理、测量方法和技术，以及其在临床中的应用和意义。
希望通过阐述相关内容，增加对红细胞变形指数（ei）这一生物学参数的认识，为临床医生提供参考，并为红细胞变形性质在疾病诊断、预测和治疗中潜在的未来前景提供展望。
2. 红细胞变形指数（ei）的定义和原理2.1 红细胞变形性质介绍红细胞是血液中最常见的细胞类型，其主要功能是携带氧气到身体各个部位并回收二氧化碳。
为了能够顺利通过微小的血管和毛细血管，红细胞具有出色的变形能力。
红细胞的变形性质主要由其柔软而弹性的细胞膜以及内部含有的血红蛋白分子结构所决定。
2.2 erythrocyte deformation index (ei) 的含义和计算方法红细胞变形指数（Erythrocyte Deformation Index，简称ei）是一种用于评估红细胞变形能力的指标。
红细胞分布变异系数
红细胞分布变异系数红细胞分布变异系数（RDW）是血液学中的一项指标，用于衡量红细胞体积的变异程度。
RDW是红细胞分布宽度（RDW-SD）和红细胞分布峰度（RDW-CV）的综合指标，反映了红细胞体积分布的异质性。
RDW的变化可以反映出一些疾病的发生和进展，因此在临床诊断和治疗中具有重要作用。
RDW的测定方法RDW的测定方法有两种：一种是直接法，另一种是间接法。
直接法是通过自动血细胞分析仪直接测定红细胞的体积分布情况，其结果比较准确。
间接法是通过计算红细胞平均体积（MCV）和红细胞体积分布宽度（RDW-SD）的比值来计算RDW-CV值。
因为MCV和RDW-SD是自动血细胞分析仪可以直接测定的参数，所以间接法也是一种较为常用的测定方法。
RDW的临床意义RDW的正常范围为11.5%~14.5%。
当RDW值高于正常范围时，说明红细胞体积分布的异质性增大，即红细胞体积的变异程度增大。
这种情况可能与下列因素有关：1.缺铁性贫血缺铁性贫血是由于体内铁储备不足而导致的一种贫血病。
在缺铁性贫血患者的红细胞中，由于铁缺乏，红细胞内的血红蛋白含量减少，导致红细胞体积减小，分布变异性增大，RDW值升高。
2.巨幼红细胞性贫血巨幼红细胞性贫血是由于维生素B12和叶酸缺乏导致的一种贫血病。
在巨幼红细胞性贫血患者的红细胞中，由于DNA合成异常，细胞核留存，导致红细胞体积增大，分布变异性增大，RDW值升高。
3.溶血性贫血溶血性贫血是由于红细胞在循环中过早破裂而导致的一种贫血病。
在溶血性贫血患者的血液中，由于红细胞破裂释放出来的血红蛋白会被肝脏和脾脏清除，导致红细胞体积减小，分布变异性增大，RDW 值升高。
4.慢性炎症慢性炎症是指炎症反应持续时间超过6个月的炎症。
在慢性炎症患者的血液中，由于炎症反应会影响红细胞的生成和分布，导致红细胞体积分布的异质性增大，RDW值升高。
RDW的临床应用RDW可以用于以下方面的临床应用：1.诊断缺铁性贫血RDW的升高是缺铁性贫血的一个重要指标。
红细胞变形性测定
红细胞变形性测定「参考值」微孔滤过法（亦称微孔筛法）：各试验室有不同正常值，各试验室应建立自己正常值。
粘度测量法：TK值为0.93±0.11，TK为红细胞硬度指标。
根据所用粘度计不同，各试验室应建立自己正常值。
激光衍射法（BL-88-B型）微机电脑测定：DI（红细胞变形指数）0.35～0.45、目测测定：0.45～0.55.根据仪器型号厂家不同，各试验室应建立自己正常值。
「临床意义」红细胞变形性是指红细胞在外力作用下，改变自身形态的能力。
红细胞变形能力对血流性质有重大影响，它是决定高切率下血液粘率的关键因素，红细胞变形能力减低，高切粘度增高，从而增加了血液的外周阻力，影响组织和器官的血液供应。
从红细胞本身讲，有3个固有因素决定其变形能力，即红细胞膜的粘弹性；红细胞的几何图形；红细胞内液粘度。
上述三个因素中，任何一个发生异常，均会使红细胞变形性降低。
红细胞膜的粘弹性：红细胞膜由双层磷脂与胆固醇排列组成，其中嵌入可移动蛋白质，此膜本身具有很大流动性，被称为液态膜，此膜还具有很大弹性和韧性，目前已知，凡能引起红细胞膜中ATP降低，Ca++/Mg++比值增加，胆固醇/磷脂比值（正常为0.8：1）增加的疾病，都可导致红细胞硬化增加，使红细胞变形性减低。
红细胞几何图形：正常红细胞表面积和体积之比高于1.5，可被拉伸至原长的230%而无损害。
如果变形中增加红细胞表面积，即可引起红细胞破坏。
球形红细胞其表面积与体积之比降低，红细胞变形性减低。
红细胞内粘度；指红细胞内液粘度，它受红细胞平均血红蛋白浓度（MCHC）和血红蛋白理化性质的影响，正常MCHC为270～370/L，平均330g/L左右，其内粘度约为7mpa.s，当MCHC从370g/L再增高时，红细胞内粘度呈指数增长，当达到500g/L时，红细胞内粘度可增至650mp a.s，在这种情况下，红细胞内粘度将成为红细胞变形能力降低的决定因素。
球形红细胞增多症和一些血红蛋白病中红细胞内粘度增高，红细胞变形性减低。
红细胞变形指数tk
红细胞变形指数tk红细胞变形指数（RBC deformability index，简称TK）是评估红细胞形态变化能力的指标之一。
红细胞是人体内最常见的细胞之一，主要负责携带氧气和二氧化碳的运输。
然而，由于其特殊的形态和柔软的结构，红细胞的变形能力对于维持正常的生理功能至关重要。
红细胞变形能力的评价主要通过红细胞变形指数来进行。
简单来说，红细胞变形指数就是描述红细胞形态变化能力的一个数值。
通常，红细胞在血流中需要通过各种血管的狭窄和弯曲，因此其变形能力直接关系到红细胞是否能够顺利通过血管。
如果红细胞变形能力差，就容易导致血液循环障碍，从而引发多种疾病。
红细胞的变形能力受多种因素影响，包括细胞内骨架、细胞膜的组成和黏度等。
细胞内骨架主要由蛋白质组成，起到维持细胞形态和稳定性的作用。
细胞膜则由磷脂、蛋白质和胆固醇等组成，对红细胞的弹性和变形能力有重要影响。
此外，红细胞的黏度也是影响变形能力的一个重要因素。
黏度高的血液会增加红细胞通过狭窄血管的难度，从而降低红细胞的变形能力。
红细胞变形指数的测定方法有多种，常见的方法有激光散射法、显微镜观察法和流变仪法等。
这些方法通过观察红细胞在不同条件下的形态变化来评估红细胞的变形能力。
一般来说，变形指数越高，说明红细胞的变形能力越好，血液流动性越好。
红细胞变形能力的异常常见于多种疾病中，如贫血、心血管疾病和炎症性疾病等。
例如，贫血患者由于红细胞数量减少或红细胞形态异常，导致其变形能力降低，从而引发血液循环障碍。
心血管疾病患者由于血液黏稠度增加，也会导致红细胞变形能力下降，进而影响血液流动。
炎症性疾病患者则由于炎症反应引起的细胞因子释放，会导致红细胞变形能力下降。
因此，对于评估红细胞变形能力的指标——红细胞变形指数，具有重要的临床意义。
通过测定红细胞变形指数，可以及早发现和评估血液循环障碍的程度，指导相关疾病的诊断和治疗。
另外，红细胞变形指数的变化还可以作为监测疾病进展和疗效的指标，有助于临床医生调整治疗方案。
红细胞 形态学检查
红细胞形态学检查一、引言红细胞形态学检查是一种常见的血液检查方法，用于评估红细胞形态的正常与异常，对判断疾病的类型和程度具有重要意义。
本文将详细介绍红细胞形态学检查的意义、方法和常见异常，以帮助读者更好地理解血液检查的重要性。
二、红细胞形态学检查的意义红细胞形态学检查是一种通过显微观察血液样本中红细胞形态的方法，可以提供有关血细胞形态和功能的重要信息。
通过对红细胞的形态进行观察和比较，可以判断疾病的类型、程度和预后，为临床诊断和治疗提供参考。
三、红细胞形态学检查的方法红细胞形态学检查主要通过显微镜观察血液样本中红细胞的形态和染色性质。
以下是一般的红细胞形态学检查步骤：1. 血液样本采集与制片最常用的是采用患者静脉采血的方式，将采集到的血液样本加入抗凝剂，避免凝血。
接着，制备血片用于显微镜观察。
制片的过程包括滴取一滴血液在玻片上，并使用另一块玻片将其平铺，形成薄片。
2. 血片染色血片染色是为了增强红细胞的对比度和显现细胞结构。
最常用的染色方法是使用古德威尔染色法（Wright染色法）或朗格汉斯染色法。
3. 显微镜观察与记录将染色好的血片放置在显微镜下，用高倍镜观察红细胞的形态特征，并记录相关数据。
通常需要观察的指标包括红细胞大小、形状、颜色、质地、核-质比等。
4. 形态学分析与报告根据观察到的红细胞形态学特征，进行形态学分析，并编写报告，提供给临床医生作为诊断和治疗依据。
四、常见红细胞形态学异常红细胞形态学异常是指红细胞在形态上出现的不正常变化。
以下是常见的红细胞形态学异常：1. 红细胞增多症红细胞增多症是指血液中红细胞数量超过正常范围的一类疾病。
主要表现为红细胞增多、红细胞形态异常、高色素血症等。
2. 红细胞减少症红细胞减少症是指血液中红细胞数量低于正常范围的疾病。
主要表现为贫血、红细胞形态异常等。
3. 红细胞畸形红细胞畸形是指红细胞在形态上发生不正常的改变，常见的有球形红细胞增多症、镰状细胞贫血等。
血液流变学检验
血液流变学检验一、基础理论和概念部分1、是血液流变学？它与医学有什么关系？血液流变学是研究血液的流动性与变形性的科学，其内容为血液的粘度、血细胞的变形和聚集等特性。
研究血液流变学对于基础医学和临床医学具有重要意义和实用价值。
在人体内血液流变性是调节和控制血液在血管内正常流动，维持组织和器官正常血供和物质运转的重要因素，也是保证免疫功能和体液调节正常进行的必要条件。
研究表明，许多疾病都与血液流变性的异常有关，在临床医学上，测定血液流变性，对疾病的病因研究、诊断治疗、预后判断和预防以及药物作用原理探讨等都有重要的意义。
2、什么叫做粘度?液体流动的难易程度就叫“粘度”，所谓“粘度”其实就是液体在流动时,液体内部所产生的摩擦力。
它是反映液体流动性的定量指标，表示粘度的单位是帕斯卡·秒，简称“帕·秒”(Pa·s),其千分之一叫“毫帕·秒”(mP·s)。
3、什么叫做切变应力?切变应力是指液体在外力推动下发生流动时其内部液层单位面积所承受的力，简称切应力，单位是帕斯卡(Pa)。
4、什么叫做“切变速率”（简称切速率或切速）?切变速率是指液体在管道中流动时液层之间的速度梯度（即速度的变化率），简称切速率或切速，单位是秒-1（S-1 ）。
3．什么叫“牛顿流体”? 什么叫“非牛顿流体”?凡是粘度不随切速率的改变而变化的流体，叫做牛顿流体，如水、盐水、汽油、酒精、正常人的血浆。
但有些含有大颗粒、高聚物、成分复杂的胶体溶液就不是如此，它们的粘度值不是恒定不变的，而是随着切变率的变化而有不同程度的改变。
例如血液的粘度是随着切变率的升高而降低或切变率降低而升高，而且不成比例，这样的流体叫做“非牛顿流体”。
4.血液有哪些流变学特性?⑴血液是非牛顿流体。
⑵血液有致流值（屈服应力值）。
⑶血液有粘弹性。
⑷血液有触变性。
(5) 血液的红细胞有聚集性。
(6) 血液的红细胞有变形性。
（7）血液的血小板有粘附性和聚集性。
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测量红细胞变形性的新方法严宗毅 综述北京大学力学与工程科学系(100871)摘要 本文综述了在测量红细胞变形性方面的国外最新进展。
新发明的细胞过孔分析仪不仅能测得大量红细胞通过微孔滤膜的平均时间,还能给出其统计分布。
在微孔过滤试验中采用不同粘度的悬浮介质,或在流动小室中使用新的光度法观测,能够进一步分辨出红细胞变形性的改变到底是由细胞的哪些力学性质的改变所引起的。
在激光衍射仪中采用低粘度介质和动态松驰的方法能够得到细胞变形与取向两项指标,敏感地反映细胞膜物理化学性质的变化。
关键词 红细胞变形性 细胞膜弹性 细胞膜粘性 细胞过孔分析仪 微孔滤膜 激光衍射法 血液流变学1 引言红细胞变形性是血液流变学的重要指标之一[1～3]。
决定红细胞变形性的内在因素有: (1)细胞膜的弹性和粘性;(2)细胞的几何形状;(3)细胞内液的粘度。
临床研究表明,许多疾病能使上述的一个或几个因素发生改变,从而引起红细胞变形性的变化。
因此,测定红细胞变形性对于许多疾病的预防与诊断有重要意义。
测定红细胞变形性的方法有两大类型:即红细胞通过狭窄通道的方法(例如测试单个细胞的微吸管法和测试大量细胞的微孔滤膜法),以及红细胞悬浮液在较大尺度的测定系统中经受剪切的方法(例如激光衍射法)。
80年代末期以来测定方法有了新的发展,主要体现在不仅能测定大量红细胞的平均变形性,还能方便地给出它们的统计分布;不仅能测定红细胞变形性的改变,还能深入探讨这些改变是由哪种内在因素的改变引起的。
下面就对这些新进展做一简介。
2 细胞过孔分析仪(CT A)在微循环中即使只有2～3%的红细胞变形性很差,也会不成比例地严重影响红细胞通过微血管的流动[2]。
因此,国际血液学标准化委员会建议,不仅要测定红细胞的平均变形性,而且希望得到它的统计分布。
以往的微吸管法[4]或单孔过滤法[5]测量的细胞数目太少、操作太慢,无法给出足够多的数据供统计分析之用。
1988年,Koutso uris等人[6,7]发明了细胞过孔分析仪(Cell T ransit Anal-yser,简称CTA),可以在1分钟内分析上千个红细胞通过滤膜时间的分布,随后由法国的ABX公司制成商品仪器,得到临床应用。
细胞过孔分析仪用一块滤膜把红细胞稀悬浮液(压积0.04%)与缓冲液分开,膜上有约30个尺寸相同的微孔(直径约5 m,长约10～20 m)。
当红细胞在压差驱动下流过膜孔时,与膜两侧电极相连的电导仪上电位发生变化,记录下脉冲波形,经计算机处理给出红细胞过孔时间的平均值及其分布的直方图。
这一仪器还能利用电信号的特征自动剔257国家自然科学基金资助项目除两个或多个膜孔同时有细胞通过的数据以及混入悬浮液中的少量白细胞过孔的数据,从而使所得红细胞变形性数据更为可靠。
图1所示的典型结果是将高速离心获得的比较年轻的红细胞(顶部)和比较年老的红细胞((底部),分别悬浮于含5mM DNP(二硝基酚)的缓冲液,再以1∶1比例混和后测得的。
注意,这一分布有两个峰值,分别对应于年轻与年老红细胞这两个亚群,经DNP 处理的年老细胞比同样处理的年轻细胞平均过孔速度低22%(未经处理的年老细胞仅比年轻细胞慢9%)。
如果不用CT A ,而用通常的微孔过滤法,只能测得混和物过孔时间的平均值,无法分辨其中存在亚群。
图1 年轻与年老红细胞混和物过孔时间的直方图(L =21.0 m,D =4.5 m)纵坐标为分布的细胞数目:左侧线性标尺对应于涂黑曲线,右侧对数标尺对应于空心曲线,横坐标为过孔时间,N 是测量的细胞数目,〈 〉是平均过孔时间1992年,Fisher 等人[8]为CTA 设计了新软件,从每一个电信号可以提取出8个参数。
经过试验,其中脉冲高度(H )与平均细胞体积(MCV )线性相关,脉冲上升时间(RT )与下落时间(FT )之比对于红细胞膜硬化(如加戊二醛)以及细胞形状与内粘度变化(如改变渗透压)都非常敏感。
3 在微孔过滤法中使用高粘度缓冲液在微孔过滤法[3]中,分别测定等量的纯缓冲液和红细胞悬浮液流过滤膜所需的时间t b 和t s ,然后计算红细胞刚度指数IR:IR =t s -t b t b 1H(1)式中H 是悬浮液中的红细胞压积。
只要H<0.1,IR 几乎与H 无关。
显然,IR 越大,说明红细胞越不容易变形。
但是,以往人们并不知道IR 的改变所反映的红细胞变形性改变到底是由哪一内在因素的变化所引起的。
1982年,Kiesew etter 等人[9]指出,对于通常所用的低粘度缓冲液,红细胞通过单个微孔(直径5.8 m )的时间随缓冲液渗透压增大而变大:由低渗(200m Osm /kg )时18.4±8.6m s 到正常(300m Osm/kg )时的28.0±9.1ms,再到高渗(480m Osm/kg )时的46.8±11.4ms 。
我们知道,渗透压升高时细胞体积稍减(使过孔变快)而细胞内血红蛋白浓度增高(因而细胞内粘度升高使过孔变慢),看来内粘度升高是使红细胞过孔时间增大的主要原因。
这说明,采用低粘度缓冲液的微孔过滤法能够探测出由于内粘度改变所引起的红细胞变形性改变。
但是,试验表明,采用低粘度缓冲液的微孔过滤法却探测不出由于细胞膜弹性改变所引起的红细胞变形性改变。
1993年,Drochon 等人[10]改用高粘度缓冲液,发现这时微孔过滤法的IR 主要反映红细胞膜弹性的改变。
为了证实这一点,他们把同一来源的红细胞分成两组,一组用含有0.05至0.1mM 的二酰胺悬浮液孵育(称为T 组),另一组未经二酰胺处理,作为对照(称为N 组)。
二酰胺(di-amide )的作用是使红细胞膜刚度增大〔用微吸管法测定两组的剪切弹性模量E,T 组和N 组分别为(11.6±2.3)×10-6和(4.6±0.9)×10-6M /m 〕,但并不改变细胞内液的性质,也不影响细胞的形状。
所以两组细胞测量结果的差异将反映红细胞膜弹性变化的影响(表1)。
测量结束之后,用光学显微镜观察滤膜,没有发现明显的膜孔堵塞。
258表1 Dro chon等人[10]的实验结果N组细胞E=(4.6±0.9)×10-6N/m2T组细胞E=(11.6±2.3)×10-6N/m2T ris缓冲液(粘度约1mPa・s)IR=12.6±1.2(n=10)IR=12.8±0.7(n=9)加葡聚糖的缓冲液(粘度约8mPa・s)IR=4.8±0.7(n=11)IR=7.7±1.8(n=11)表1告诉我们,如果采用通常的Tris缓冲液(其粘度约为细胞内液粘度的1/8),两组细胞的IR值没有显著差别,反映不出红细胞膜弹性(或刚度)的变化;但若采用加葡聚糖的缓冲液(其粘度与细胞内液粘度大致相当),两组细胞的IR值有非常显著的差别,清楚地反映了红细胞膜弹性的变化。
这就启示我们,在做微孔过滤试验时,应该用低粘度与高粘度的缓冲液各做一组试验,前者的IR值主要反映细胞内粘度变化所引起的红细胞变形性改变,后者的IR值主要反映红细胞膜弹性变化所引起红细胞变形性的改变。
这些试验用的是孔直径约为5 m的滤膜,若用孔直径约为3 m的滤膜,红细胞变形性就主要由细胞的几何形状所决定[2]。
这样,我们就可以全面获取信息,帮助鉴别诊断。
4 在细胞过孔分析仪中使用不同粘度的悬浮介质1996年,Fisher等人[11]进一步推广了上述思想,在细胞过孔分析仪中使用多种不同粘度的悬浮介质,发现同一种红细胞的过孔时间与介质粘度成线性关系,直线的斜率反映细胞膜弹性模量的大小,而直线的截距则反映细胞膜粘度的大小。
为了证明这一点,他们用三种方法人为地使红细胞变形性变差:将红细胞用戊二醛(浓度0.01%～0.015%)或麦胚凝集素(WGA)处理,或者在48℃加热。
戊二醛既与细胞膜又与骨架层白发生桥联,因而使细胞膜的弹性模量与粘度都显著增大,反映在图2上,每一直线的斜率与截距都随戊二醛浓度增大而增大(浓度为0.015%时斜率与截距都比对照组增大约2倍)。
红细胞加热可使其膜剪切弹性模量增大120～230%,而其膜粘度只有很小增加(30%),反映在图3上,加热后的直线斜率增大约34%,而截距仅增大约17%。
与此相反, WGA与红细胞结合主要使细胞膜粘性增大,几乎不改变膜弹性,反映在图4上,经WGA处理的直线斜率几乎不变而截距增大,整条直线向上平移了约0.5m s。
这些图告诉我们,通过用多种粘度悬浮介质做试验,画出过孔时间随介质粘度而变的直线,就可由直线的斜率与截距分析细胞膜弹性与粘性的变化,得到更多信息。
举例说,若在图3与图4的试验中只用一种粘度(例如0.9cP)的悬浮介质,那么我们只知道:不管是加热还是WGA孵育都使过孔时间增大24%,看不出任何差别。
而用上述改变悬浮介质粘度的方法,却能探测出两种方法改变红细胞变形性的作用机制是互不相同的。
图2 经过戊二醛处理的红细胞过孔时间随悬浮介质粘度的变化(p=3cmH2O,红细胞平均体积M CV=82fL)图中G radient斜率,Inter cept截距,lambda即!,k1、k2说明见(1)式,Contr ol RBC对照组(正常红细胞),Glutar aldehyde戊二醛259图3 经过加热处理的红细胞过孔时间随悬浮介质粘度的变化( p=3cmH 2O ,M CV =90fL ,图中英文名词翻译参见图2)图4 经过WG A 处理的红细胞过孔时间随悬浮介质粘度的变化( p =3cmH 2O ,M CV =86fL )5 测量红细胞刚性与松驰时间的光度学方法1995年,Artmann [12]提出在流动小室中对粘附于底板上的红细胞单层进行显微光度学测量,可以对同一群(约4至5千个)红细胞的刚性与松驰时间同时加以测量。
它的原理是:当流动小室中产生剪切流时,单点附着于底板的红细胞沿流动方向拉长,同时其表面由静止时的双凹盘形变为受剪切时微凹(剪切应力 =1.1Pa 时)或微凸( =2.5Pa 时),如图5所示。
于是垂直于细胞单层的光散射减弱,透射增强,直到在较大剪切应力下透射光强达到饱和。
达到最大拉伸之后,突然停止剪切流,随着红细胞恢复原状的过程,由所测透射光强度减弱的曲线可以测量出红细胞的松驰时间。
实验之后,红细胞单层并不脱落,因而可供反复使用。
图5 在流动小室中红细胞拉伸与曲率变化示意图(1)静止形状;(2)中等拉伸形状(微凹);(3)最大拉伸形状(微凸)。
图中英文名词翻译如下:top v iew 顶视图,cro ss sec-tio n(enlar g ed)横截面(放大)Artmann 记剪切应力 作用下单层透射的光强为T ( ),并用下标0表示 =0时未被拉长的红细胞所对应的值,定义表示红细胞拉伸程度的光度学指数b( )如下(它与测量范围内细胞数目无关):b ( )=T ( )-T 01-T 0(2)试验表明,它与显微摄影法记录的红细胞平均长度L 与平均宽度W 之比k ( )≡L /W 线性相关:b( )=0.515k( )-0.474(0< <Pa)(3)所测试的红细胞包括正常、口形、棘形、低渗和高渗下各种形态。