研究背景：全球血源短缺与ABO血型屏障。全球每年超1.18亿次献血需求与临床用血短缺的矛盾长期存在，我国因人口基数大、献血率低于欧美国家，血液供需矛盾尤为突出。ABO血型系统中，红细胞表面A/B抗原与受血者血浆抗体的免疫反应是输血安全的主要障碍。尽管O型血被称为“万能血”，但传统酶法转化A/B型红细胞时，因抗原表面“扩展抗原链”（ExtA/ExtB）残留，导致与O型血浆相容性不足，限制了通用血液的制备。

核心发现：AKK菌外切糖苷酶的高效抗原转化作用。丹麦技术大学团队在Nature Microbiology发表的研究显示，肠道共生菌嗜黏蛋白阿克曼氏菌（Akkermansiamuciniphila，AKK）来源的外切糖苷酶组合可高效切除A、B抗原及其扩展结构：B抗原转化：AmGH110A可高效消耗B型红细胞表面B抗原，但受ExtB中N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）加帽结构阻碍。AmGH110A与AmGH20A顺序或混合处理后，可完全清除B抗原及ExtB，使B型红细胞与O型血浆的交叉配型阴性率从分泌型79%、非分泌型80%提升至91%和96%；A抗原转化：AmGH36A对A型红细胞A抗原转化效率最高，0.5μM浓度下30分钟即可完全转化；联合AmGH95B和AmGH35A可高效去除A扩展抗原，显著降低与O型血浆的免疫反应性。

机制解析：酶结构与抗原识别的分子基础。结构分析表明，AmGH110A活性位点两侧的正电荷表面及N端CBM51结构域，使其特异性结合B抗原及岩藻糖基；AmGH20A的C末端β夹心结构域作为碳水化合物结合模块（CBM），通过Y590、H595/H623和R619残基识别N-乙酰半乳糖胺，二者协同实现ExtB彻底切除。AmGH36A等酶的结构特征则赋予其对A抗原及扩展结构的高效切割能力。

研究价值：从技术突破到临床应用前景。该研究首次实现ABO血型系统核心抗原与扩展抗原的同步清除，体外交叉配血试验验证了酶法转化后红细胞的安全性。研究不仅解决了传统技术中抗原残留导致的相容性问题，还揭示扩展抗原在输血相容性中的关键作用，为通用O型血液制备及器官移植配型提供新路径，凸显肠道微生物资源在生物医学领域的应用潜力。

来源：广州血液中心

翻译：谢桂芸

校对：欧阳剑

Akkermansia muciniphila exoglycosidases target extended blood group antigens to generate ABO-universal blood

https://www.nature.com/articles/s41564-024-01663-4

Akkermansia muciniphila exoglycosidases target extended blood group antigens to generate ABO-universal blood. Nat Microbiol. 2024 May;9(5):1176-1188. 

DOI : 10.1038/s41564-024-01663-4.