血漿は、血液細胞を含まず、タンパク質やその他の全血成分が懸濁した、淡い琥珀色の液体成分です。体内の総血液量の約55%を占めます。[ 1 ]血漿は細胞外液(細胞外のすべての体液)の血管内部分です。大部分は水(体積比で最大95%)で、重要な溶解タンパク質(6~8%、例えば血清アルブミン、グロブリン、フィブリノーゲン)[ 2 ] 、グルコース、凝固因子、電解質(Na +)を含んでいます。、Ca 2+、Mg 2+、HCO 3 −、Cl −血液は、血液中の電解質濃度をバランスよく保ち、感染症やその他の血液関連疾患から体を守る血管内浸透圧効果において重要な役割を果たしている。[ 4 ]
血液分画法では、血液を満たした試験管に抗凝固剤を加え、遠心分離機で血液細胞が試験管の底に沈むまで回転させることで、全血から血漿を分離できます。その後、血漿を注ぎ出すか、吸い出します。[ 5 ]ポイントオブケア検査用途では、特定のバイオマーカーを迅速に検査できるように、全血から濾過[ 6 ]または凝集[ 7 ]によって血漿を抽出できます。血漿の密度は約1,025 kg/m 3 (1.025 g/ml)です。[ 8 ]血清は凝固因子を含まない血漿です。[ 5 ]血漿交換療法は、血漿の抽出、処理、および再統合を含む医療療法です。
新鮮凍結血漿は、基本的な医療システムで必要とされる最も重要な医薬品であるWHO必須医薬品モデルリストに掲載されています。[ 9 ]出血を伴う多くの種類の外傷の治療において極めて重要であり、そのため、外傷を治療できるすべての医療施設(例:外傷センター、病院、救急車)や、手術室施設など患者の出血リスクがある施設に普遍的に備蓄されています。[ 10 ]
毛細血管壁を横切るスターリング力の変化により、血漿量が血管外液によって増加したり、血管外液に排出されたりすることがある。例えば、循環性ショックで血圧が低下すると、スターリング力によって体液が間質に押し出され、サードスペースが生じる。[ 11 ]
長時間静止していると、毛細血管静水圧が上昇します。その結果、血漿量の約12%が血管外腔に移動します。この血漿の移動により、ヘマトクリット値、血清総タンパク質、血液粘度が上昇し、凝固因子の濃度上昇の結果として、起立性過凝固状態を引き起こします。[ 12 ]
血清アルブミンは最も一般的な血漿タンパク質であり、血液の浸透圧を維持する役割を担っています。アルブミンがなければ、血液の粘稠度は水に近くなります。血液の粘稠度が増すことで、毛細血管外から血液中に液体が流入するのを防ぎます。肝細胞機能不全がない限り、アルブミンは肝臓で産生されます。[ 13 ]
血漿中のタンパク質で2番目に多いのはグロブリンです。重要なグロブリンには、免疫系に重要で、ホルモンやその他の化合物を体中に輸送する免疫グロブリンがあります。グロブリンには主に3種類あります。アルファ-1グロブリンとアルファ-2グロブリンは肝臓で生成され、ミネラルの輸送と血液凝固の阻害に重要な役割を果たします。[ 14 ]血漿中に存在するベータグロブリンの例としては、ステロイドや膜の合成のために脂肪を細胞に輸送する役割を担う低密度リポタンパク質(LDL)があります。[ 15 ] ガンマグロブリンは、免疫グロブリンとしてよく知られており、血漿B細胞によって生成され、侵入する病原体やその他の免疫疾患に対する防御システムを人体に提供します。[ 16 ]
フィブリノゲンタンパク質は、血液中の残りのタンパク質の大部分を構成しています。フィブリノゲンは血液を凝固させて出血を防ぐ役割を担っています。[ 17 ]

血漿は通常、ビリルビン、カロテノイド、ヘモグロビン、トランスフェリンによって黄色を呈します。[ 18 ]異常な場合、血漿はオレンジ、緑、または茶色のさまざまな色合いを呈することがあります。緑色はセルロプラスミンまたはスルホヘモグロビンによるものです。後者は、摂取後にスルホンアミドを形成できる薬剤によって形成されることがあります。[ 19 ]溶血によって濃い茶色または赤みがかった色が現れることがあり、溶血では破壊された血液細胞からメトヘモグロビンが放出されます。[ 20 ]血漿は通常比較的透明ですが、不透明になることがあります。不透明になるのは、通常、コレステロールやトリグリセリドなどの脂質の含有量が増加するためです。[ 21 ]
血漿と血清はどちらも全血から得られますが、血清は血球、フィブリン凝塊、その他の凝固因子を除去して得られるのに対し、血漿は血球のみを除去して得られます。[ 22 ]血漿と血清は血液検査でよく使用されます。検査は血漿、血清、またはその両方で行うことができます。[ 23 ]さらに、フローサイトメトリーによる血液中の血球量の測定など、全血で行う必要がある検査もあります。[ 24 ]
血漿の調製は凝固しないため迅速です。血清サンプルの調製には、遠心分離して分析するまでに約30分の待ち時間が必要です。 [ 23 ]ただし、トロンビンまたは同様の薬剤を血清サンプルに加えることで、凝固を数分に短縮できます。 [ 25 ]
血清と比較して、一定量の血液サンプルから得られる血漿の量は15~20%多い。血清には凝固に関与しサンプル量を増加させるタンパク質がいくつか欠けている。 [ 23 ]
血清調製は、測定対象である分析物の濃度を増減させることで測定誤差を引き起こす可能性があります。例えば、凝固の過程で、血球は血糖を消費し、血小板はカリウム、リン酸、アスパラギン酸トランスアミナーゼなどの化合物を分泌することで、サンプル中のこれらの化合物の含有量を増加させます。グルコースまたはこれらの他の化合物が分析対象物である可能性があります。[ 23 ]
血漿調製には抗凝固剤の添加が必要であり、これにより予想される測定誤差と予想外の測定誤差が生じる可能性があります。たとえば、抗凝固塩は、NH 4 +、Li +、Na +およびK +などの余分な陽イオンをサンプルに加える可能性があり、[ 23 ]鉛やアルミニウムなどの不純物を加える可能性があります。[ 26 ] EDTAやクエン酸塩などのキレート抗凝固剤は、カルシウムに結合することによって作用しますが(カルボキシグルタミン酸を参照)、他のイオンにも結合する可能性があります。そのようなイオンが分析対象物でなくても、キレート剤は酵素活性測定を妨害する可能性があります。たとえば、EDTA はアルカリホスファターゼが補因子として必要とする亜鉛イオンに結合します。したがって、EDTA を使用するとホスファターゼ活性を測定できません。[ 23 ]
誤って未知の量の抗凝固剤が血漿サンプルに添加されると、分析対象物の濃度が未知の量だけ変化するため、サンプルが台無しになる可能性がある。[ 26 ]
血清サンプルには抗凝固剤が添加されていないため、血漿サンプルに比べてサンプルの準備コストが削減されます。[ 26 ]
添加した抗凝固剤がサンプルと適切に混合されていない場合、血漿サンプルに小さな凝固塊が形成されることがあります。不均一なサンプルは測定誤差の原因となります。[ 26 ]


血漿は、1628年にウィリアム・ハーヴェイが『心臓の運動』で記述した時点で既によく知られていましたが、その知識は恐らくヴェサリウス(1514~1564年)の時代にまで遡ります。1770年頃のウィリアム・ヘンソンによるフィブリノーゲンの発見[ 27 ]により、血漿の研究が容易になりました。通常、血管内皮以外の異物表面と接触すると、凝固因子が活性化され、凝固が急速に進行し、赤血球などが血漿中に閉じ込められ、血漿と血液の分離が妨げられます。クエン酸塩やその他の抗凝固剤の添加は、比較的最近の進歩です。凝固塊が形成されると、残った透明な液体(もしあれば)は血清であり、これは基本的に凝固因子を除いた血漿です[ 28 ]。
全血の代替として、また輸血目的で血漿を使用することは、1918年3月にゴードン・R・ウォードによってブリティッシュ・メディカル・ジャーナルの通信欄で提案された。粉末またはストリップ状の「乾燥血漿」が開発され、第二次世界大戦で初めて使用された。米国が戦争に参戦する前は、液体血漿と全血が使用されていた。[ 29 ]
スペインのビラノバ・イ・ラ・ジェルトル出身の科学者、ホセ・アントニオ・グリフォルス・ルーカス博士[ 30 ]は、 1940年にグリフォルス研究所を設立しました[ 31 ]。グリフォルス博士は、血漿分離後、ドナーの赤血球をほぼ直ちにドナーの体内に戻すという、当時としては画期的な血漿分離法[ 31 ]を開発しました。この技術は、約80年後の現在でも使用されています。1945年、グリフォルス博士は世界初の血漿献血センターを開設しました[ 30 ] 。
1940年代初頭の「英国のための血液」プログラムは、チャールズ・ドリューの貢献により非常に成功し(米国でも人気を博した)。1940年8月、ニューヨーク市の病院で血液を収集し、血漿を英国に輸出する大規模なプロジェクトが開始された。ドリューは「英国のための血漿」プロジェクトの医療監督者に任命された。この時期の彼の特筆すべき貢献は、多くの血液研究者の試験管法を、最初の成功した大量生産技術へと転換したことである。 [ 32 ]
それにもかかわらず、乾燥血漿パッケージを開発するという決定が軍向けになされました。これは、破損を減らし、輸送、包装、保管をはるかに簡単にするためです。[ 33 ]その結果、乾燥血漿パッケージは、400ccのボトルが入った2つのブリキ缶で提供されました。一方のボトルには、もう一方のボトルに入っている乾燥血漿を再構成するのに十分な蒸留水が入っていました。約3分で血漿は使用できる状態になり、約4時間新鮮な状態を保つことができました。Blood for Britainプログラムは5か月間成功裏に運営され、合計で約15,000人が献血し、5,500バイアル以上の血漿が収集されました。[ 34 ]
イギリスへの血漿供給プロジェクトの後、ドリューは赤十字血液銀行の所長と米国陸軍と海軍の血液収集を担当する国立研究評議会の副所長に任命された。ドリューは、血液/血漿をドナーの人種によって分けるという軍の指令に反対した。ドリューは、人間の血液には人種の違いはなく、兵士や水兵が「同じ人種」の血液を待たなければならないため、この方針は不必要な死につながると主張した。[ 35 ]
戦争終結までに、アメリカ赤十字社は600万個以上の血漿パックに十分な血液を提供した。余剰血漿のほとんどは民間用に米国に返還された。朝鮮戦争中は、戦闘用として乾燥血漿の代わりに血清アルブミンが使用された。[ 33 ]

献血から作られる血液製剤である血漿は、輸血に用いられ、通常は新鮮凍結血漿(FFP)または採血後24時間以内に凍結された血漿(PF24)として使用されます。全血または濃厚赤血球(PRBC)輸血の献血では、O-型が最も望ましく、「万能ドナー」とみなされます。これは、O-型にはA抗原もB抗原も存在せず、ほとんどの受血者に安全に輸血できるためです。AB+型は、PRBC献血における「万能受血者」型です。しかし、血漿の場合は状況がやや逆転します。献血センターでは、AB型ドナーの血漿には受血者抗原と交差反応する可能性のある抗体が含まれていないため、アフェレーシスによってAB型ドナーからのみ血漿を採取することがあります。そのため、AB型は血漿の「万能ドナー」とみなされることがよくあります。男性のAB型血漿ドナーや、白血球抗体が高い可能性のある女性のドナーへの懸念から、男性のAB型血漿ドナー専用の特別なプログラムが存在します。[ 36 ]しかし、妊娠経験のある女性では白血球抗体が増加しているにもかかわらず、TRALIのリスクが増加することを示す研究もある。[ 37 ]
変異型クロイツフェルト・ヤコブ病(vCJD )が血液供給を通じて広がる恐れがあったため、英国政府は英国の献血者からの血漿を段階的に廃止し始め、1999年末までに血漿を使用したすべての血液製剤を米国から輸入した。[ 38 ] 2002年、英国政府は血漿を輸入するために、米国の血液供給会社であるライフ・リソーシズ・インコーポレーテッドを買収した。[ 39 ]同社はバイオ・プロダクツ・ラボラトリーを所有するプラズマ・リソーシズUK(PRUK)となった。2013年、英国政府はPRUKの80%の株式を米国のヘッジファンドであるベイン・キャピタルに売却した。この取引は2億ポンドの価値があると推定されている。この売却は英国で批判を浴びた。[ 40 ] 2009年、英国は規制や管轄上の課題によりもはや実行可能な選択肢ではなくなったため、米国からの血漿の輸入を停止した。[ 41 ]
現在(2024年)、英国で献血された血液は、英国血液サービスによって血漿成分(新鮮凍結血漿(FFP)およびクリオプレシピテート)の製造に使用されています。2025年現在、NHSの患者はイングランドの血漿および血液提供者から作られた医薬品を受け取っています。[ 42 ]
模擬体液(SBF)は、ヒト血漿と類似したイオン濃度を持つ溶液です。SBFは通常、金属インプラントの表面改質に使用され、最近では遺伝子送達アプリケーションにも使用されています。[ 43 ]