成功將A型血轉化成萬能的O型血

輸血領域裡程碑：成功將A型血轉化成萬能的O型血，只需加入微量從糞便中發現的細菌的酶

原創： BioWorld

人類通常具有四種血型中的一種：A型、B型、AB型、O型，ABO血型是根據紅細胞膜上是否存在抗原A與抗原B而將血液分成4種血型。紅細胞上僅有抗原A為A型，只有抗原B為B型，若同時存在A和B抗原則為AB型，這兩種抗原俱無的為O型。

如果A型血患者輸入了B型血，血液抗原分子會導致免疫系統對紅細胞發起致命的攻擊。反之亦然。但是，O型細胞缺乏這些抗原，因此可以O型血輸給任何人，因此O型血也被稱為萬能血液。

註：本文未討論Rh陰性血型

輸血必須匹配血型，但是對於一些急診來說，醫生或護士可能沒有時間確認患者的血型，這個時候O型血這種萬能血液就顯得尤為重要。

2019年6月10日，Nature子刊 Nature Microbiology雜誌發表了加拿大科學家的一篇題為：An enzymatic pathway in the human gut microbiome that converts A to universal O type blood 的研究論文。

該研究發現了一種存在於人體腸道中的微生物產生的兩種酶，只需加入極低濃度，就可以成功地將A型血轉換成萬能的O型血。這一發現可能徹底改變目前血液供應不足的現狀。

O型血的不足，極大的限制了急診時的輸血，也限制了特定血型血液不足時的輸血需求。

為了能提供更多的萬用血型，科學家們曾嘗試通過酶促反應去除A型血紅細胞表面的A抗原，這些反應能夠進行，然而效率太低，經濟效益不足。

決定血型的紅細胞抗原，是糖脂分子，而人類腸道種的微生物群可以通過酶促反應分解各種糖蛋白，這些糖蛋白種的糖跟紅細胞抗原類似。

因此，加拿大不列顛哥倫比亞大學（UBC）化學生物學家Stephen Withers 領導的研究團隊決定在人類腸道細菌中尋找更好可以去除紅細胞抗原A的酶。

研究人員通過收集人糞便樣本，並分離出了DNA，理論上這些DNA中包括編碼消化糖蛋白的細菌酶的基因。然後，將這些DNA切碎並將不同的DNA片段轉染到大腸桿菌中，監測是否有任何大腸桿菌隨後產生具有去除抗原A的能力的蛋白質。

研究人員最終發現了一種名為 Flavonifractor plautii的腸道細菌，它產生的兩種酶，可以成功去除血液中的抗原A。

接下來，研究人員還需要做更多的工作來確保所有抗原A都被清除，還需要確保這兩種微生物酶不會無意中改變紅細胞上可能產生問題的任何其他物質，以保證通過這種方法產生的萬能血液的安全性。

目前，該研究團隊正專註於僅轉換A型血，因為它比B型血更常見。有能力將A型轉變為O型，將擴大我們的血液供應，緩解血液供應不足的現狀。

除了該研究中使用的酶促方法，在2018年4月份，英國布里斯託大學（University of Bristol）的科研人員曾在EMBO Molecular Medicine雜誌發表題為：Enhancement of red blood cell transfusion compatibility using CRISPR-mediated erythroblast gene editing 的研究論文。

通過CRISPR基因編輯紅細胞，來增強其輸血相容性。為長期輸血的患者的同種免疫以及「熊貓血」輸血時難以匹配血型的難題帶來了新的解決方法。

作者使用CRISPR基因編輯永生化人類成體紅細胞系（BEL-A）以產生有核紅細胞系，其可以分化成成熟紅細胞。敲除了5個紅細胞中與血型相關的基因，這5個基因編碼了最常見的輸血不相容性抗原。

科學的進步總是會帶來新的解決方法，或許就在不久之後，這些新的研究和發現能夠真正的改變血液供應不足的現狀。

參考內容：

https://www.nature.com/articles/s41564-019-0469-7

https://doi.org/10.15252/emmm.201708454

本文由BioWorld公眾號原創發布，如需轉載，請留言或加管理員微信：ws73655。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！