血液短缺有解了!有了這種酶,各種血型都能變成萬用型血_風聞
造就-造就官方账号-发现创造力2019-05-23 09:54
改變血型的關鍵可能在腸道。
一項新的研究發現,在實驗室環境下,人類消化道細菌產生的酶能去除紅細胞表面決定血型的糖分。這一點非常重要,因為那些糖分或者説抗原如果被輸入血型不同的人體內,就會導致破壞性的免疫反應。以前,科學家發現的一些酶能把B型血變成O型血,而新發現的這一組酶能首次有效地把A型血變成O型血。
需求巨大的血型
獻過血的人都知道,O型血的需求量非常巨大。這是因為O型血的紅細胞膜上沒有抗原,使其成為“通用”血型,可以輸入任何血型的人體內,受體的免疫系統不會對O型血的紅細胞產生反應。
相比之下,A型、B型和AB型血的紅細胞表面擁有特定的抗原,意味着A型血的人只能把血獻給A型或者AB型血的人,B型血的人只能把血獻給B型或者AB型血的人。如果能在輸血前去除這些血型的抗原,就可以把所有血型都變成通用血型——但研究人員一直沒有找到安全且有效的酶來實現這一點。
現在,不列顛哥倫比亞大學的生物化學家斯蒂芬·威瑟斯(Stephen Withers)和同事們可能找到了一些不錯的候選。近日威瑟斯團隊宣佈,他們利用從人類腸道細菌提取的DNA來製造酶,結果顯示,這些酶可以去除紅細胞的A型和B型抗原。
研究人員通過一種名為宏基因組學的方法發現了這些酶。他們不是費時費力地培養一個個細菌,而是提取人類腸道中所有微生物的DNA。因此,他們一舉得到了那些微生物可能產生的所有東西的DNA藍圖,包括幫助細菌從消化道壁獲取粘液素(糖蛋白)的酶。細菌會吃掉這些粘液素。
威瑟斯和同事發現,從分子層面來説,粘液素很像紅細胞抗原,所以那些酶具有雙重作用。而且,威瑟斯報告稱,那些酶去除A型抗原效力比之前在這方面表現最好的酶高出30倍。他説,抗原被去除後,只需要一個簡單的清洗步驟就能輕易去除紅細胞上剩餘的酶。
實用性如何?
研究人員之前曾經測試過用酶轉化的血液,2000年發表於《輸血》(Transfusion)雜誌的一項小型臨牀研究就是一個例子。在那項研究中,受試者輸入O型血或者用酶轉化的血液。但2008年英國《血液學》(Haematology)雜誌的一篇評論文章寫道,那種酶只能轉化B型血,且成本過高,因而不太實用。
加州大學洛杉磯分校醫療中心輸血醫學主任艾麗莎·齊曼(Alyssa Ziman)表示,改變血型的一個挑戰在於,這個過程必須在轉化的基礎上做到經濟實惠。
齊曼説,在O型血稀缺的某些情況下,把一種血型變成另一種血型的技術可以派上大用場,但這個過程必定受限於可有效轉化的血液量。為了降低傳染病的傳播風險,獻血中心永遠不會把人獻出的血液混合在一起。也就是説,工作人員不會把所有的A型血都混合在一起,其他血型的血也是一樣。因此,需要被轉化的血液只好獻一次轉化一次。
“這會增加工作量和成本,”齊曼説。
更簡單的方法是讓更多的人獻血,尤其是O型血的人。
但威瑟斯表示,其團隊發現的酶最後可以用於臨牀。他説,一袋一袋地轉化血液是有可能的。
“在採血的時候,可以把那些酶放進血袋,只需要靜等它們發揮作用就行了,”威瑟斯説。
下一步是研究那些酶的安全性,威瑟斯和同事已經開始着手這方面的研究。為此,他們跟血液學家和管理加拿大獻血供應的非盈利組織加拿大血液服務中心展開了合作。
*上述發現尚未發表於同行評審期刊。