2020年11月24日 星期二

A型血变O型血,肠道菌酶有话说

时间:2019-10-17来源:中国医学科学院输血研究所作者:高婧翻译编辑

       今年六月,加拿大科研人员Peter Rahfeld等在《Nature Microbiology》发表了一篇文章,成功地利用肠道微生物群产生的酶将A型红细胞转变成O型红细胞。如果此种改造血型的方法能够成功推广应用,不但能够缓解血液资源紧张,还能为稀有血型患者带来福音。
       我们先来看一下A、B抗原是如何形成的。简单来讲,红细胞膜上有一个寡糖链,在寡糖链上加一个岩藻糖化的半乳糖,即成为H抗原。在H抗原的基础上,分别在半乳糖上连接一个N-乙酰半乳糖胺和一个半乳糖,即为A抗原和B抗原。
       用酶切的方式将A型和B型改造成O型,就好比是A、B抗原生成的逆过程,即用酶将加在H抗原的结构剪掉。如图所示,箭头所示位置即是酶作用的位点。如果发现有效的酶能够切掉H抗原,那么,孟买型血型的改造亦可实现。
 
 
       用酶法去除红细胞抗原使之改变血型的概念首先由Goldstein在上个世纪八十年代提出。他使用绿咖啡豆中的α-半乳糖苷酶,水解半乳糖,将B型转变为O型,并成功实施输血。但这种酶切的方式需要大量的酶,实际可操作性很小。另外,由于A型亚型多,结构复杂,由A型改造成O型更具挑战性。随后陆续由研究做此尝试,如发现GH109,GH110两种酶分别用来切除相应的抗原,但此法对酶的需求量很大,特别是改造A型血时(每单位血液需要60mg酶),同时需要特异的缓冲条件。Kruskall等的研究中,由B型红细胞改造的O型红细胞在交叉配血试验中出现轻微反应。使用单一的酶(EAbase)同时完全去除A、B抗原,由于亚型特异性的限制亦未能奏效。
       Peter Rahfeld等利用宏基因组筛选出人类粪便中筛选出一种专性厌氧菌Flavonifractor plautii产生的两种酶FpCBM32和FpGH36协同作用表现出很强的酶活性,将A抗原变成H抗原,且只需少量酶,即可实现A型红细胞转化为O型“通用供体”红细胞。这些酶在缓冲液和全血中都表现出很高的活性和特异性。
       此项研究成果的成功推动了此领域的发展,或许将来的一天,血型改变技术能够改变血液供应紧张的局面,特别是稀有血型的患者能够及时得到安全充足的血液。
       文献链接:https://doi.org/10.1038/s41564-019-0469-7

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