*仅供医学专业人士阅读参考

打开网易新闻 查看精彩图片

血液是生命之泉。全球范围内,每年医疗所需血液量需要超过1.81亿次献血才能满足。在血液紧缺的情况下,由于用血必须配型,部分血型用血可能更为紧张,相对的其他血型也可能存在浪费的情况。

如果能够将其他血型都转为相对“万能”的O型血,不足和浪费的情况应该都能有所好转。

其实早在四十多年前,就有科学家提出了用酶修饰红细胞表面抗原,将A型血和B型血红细胞修改为O型血红细胞的“酶转化O型血(ECO blood)”方案,但直到今天,这个问题才迎来了一次历史性的进步。

今日,丹麦和瑞典科学家团队在《自然·微生物学》杂志发表论文,研究者们在肠道微生物嗜黏蛋白阿克曼氏菌(Akkermansia muciniphila)中找到了可降解ABO表位的外切糖苷酶组合,顺利提高了酶转化O型血的相容性。

这位Akk菌想必诸位会有些许眼熟,不错,它可是有名的好菌,抗癌消炎提认知,对人类健康有益的事儿它多少掺和过几脚。

这下可谓是强者处处是惊喜了。

打开网易新闻 查看精彩图片

论文题图

把A型血和B型血变成O型血,这事儿从原理上来说好像不难。

血型的分别主要靠红细胞表面的ABO抗原,A/B型红细胞具有相应的抗原,而O型红细胞则是没有抗原,所以粗略一想就能想到,把A/B抗原删了O型红细胞简直唾手可得。

然而现实却并没有这么简单。

早在1982年,就有研究者发现,来自咖啡豆的α-半乳糖苷酶可以将B抗原转化为H抗原,也完成了将B型红细胞转化为O型红细胞,但实验中仍然观察到了酶促转化O型血无法解释的交叉配血阳性问题。随后的四十余年中,不断有学者发现效率更高的酶,但都没完全解决这个未知原因的问题。

明明已经一键删除了A/B抗原,为什么却仍旧有排异反应呢?

这里我们可以来看一下ABO抗原存在的几种类型。根据科学家们的后续调查,在A/B抗原上,还存在其他糖基团形成的延伸链,即图中ExtraB、Gal-A等抗原延伸,正是这些结构增加了酶切反应的复杂性,导致抗原实际上并没有被完全切除。

打开网易新闻 查看精彩图片

ABO抗原的多种结构

现在的问题是,如果想要生产真正的O型血,就需要将这些抗原延伸也一并切除。研究者从这些抗原延伸的结构入手,首先想到的就是——肠道微生物!

这个联想并不夸张。肠道黏液中存在丰富的糖蛋白,其中一些就与抗原延伸的结构很类似。而嗜黏蛋白阿克曼氏菌,你从这个名字就能猜到,Akk菌是一种以黏蛋白为主要食粮的肠菌,它体内一定存在能灵活应对抗原延伸的相应酶。

最终,研究者筛选出了可有效提升酶转化O型血相容性的酶组合,从图中可以看出,B型血经酶处理后交叉验血反应阳性已经低至9%;A型血的改造效果虽然不如B型血,但同时除去A抗原和抗原延伸也相较仅除去A抗原大大提升了相容性。

打开网易新闻 查看精彩图片

同时清除抗原和抗原延伸可提高相容性

研究者也针对酶的结构进行了分析,找到了相应的活性基团,这给了后续有针对性的结构改造提供了基础。

目前,研究团队已经取得了酶和相应处理方法的专利,并有希望在未来三年内取得进一步的进展,如果经过试验验证就可以用于临床了。

参考资料:

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

[2]https://www.sciencedaily.com/releases/2024/04/240429133605.htm

打开网易新闻 查看精彩图片

本文作者丨代丝雨