研究人员成功用细菌酶剥离血型 创造万能献血者血液

站长云网 2024-04-30 5iter.com 站长云网

研究人员利用几乎每个人肠道中都有的一种细菌产生的酶,清除了红细胞中决定血型的抗原,使我们有望生产出通用的捐献血液。由于人口老龄化,对血液的需求增加,以及缺乏志愿献血者等因素,全球救命输血所需的血液供应短缺。然而,即使血液供应充足,也不是需要时就献血那么简单。

每个血型(A、B或AB)或类型都是通过红细胞表面糖(寡糖)链上的A和B抗原来识别的。O组血细胞不带抗原。输血时,献血者和受血者的血型必须匹配。否则,免疫系统会攻击并破坏捐献的血细胞,从而引起潜在的致命反应。

丹麦科技大学(DTU)和瑞典隆德大学(LundUniversity)的研究人员利用一种常见肠道细菌产生的酶来清除红细胞中的A抗原和B抗原,使他们离制造通用献血者血液更近了一步。

这项研究的共同通讯作者、DTU生物技术与生物医学系科学家MaherAbouHachem说:"新的酶组合不仅首次清除了已被充分描述的A抗原和B抗原,还清除了以前未被认为对输血安全有问题的扩展变体。"

如前所述,"血型"一词指的是存在于人的红血球表面的抗原组合。阿布-哈切姆(AbouHachem)所说的"扩展变体"指的是自120多年前经典的四种血型以来发现的血型抗原。国际输血协会(ISBT)将血型系统定义为由一种或多种抗原组成的基因离散系统。截至2023年11月,共有45个公认的血型系统,包含362个由50个基因决定的红细胞抗原。

研究人员研究的细菌是Akkermansiamuciniphila,它是健康人体肠道内壁的常见居民。顾名思义,这种细菌喜欢黏蛋白,黏蛋白是肠道黏膜产生的黏液的主要成分。它利用酶来分解粘蛋白,创造碳、氮和能量来源。巧合的是,除了出现在红细胞上,血型或ABO抗原也存在于这种粘膜衬里中。

细菌酶将A和B组红细胞转化为通用献血者血液的示意图马蒂亚斯-延森

AbouHachem说:"[肠]粘膜的特殊之处在于,能够在这种物质上生存的细菌通常都有特制的酶来分解粘膜糖结构,其中包括血型ABO抗原。"

研究人员在数百份血液样本上测试了24种细菌酶,发现它们能高效地将A组和B组血液转化为通用献血者血液。它们对B抗原的作用比对A抗原更有效,其中一种候选酶能将B抗原消耗到负对照水平。

AbouHachem说:"我们即将能够从B组献血者中生产出通用血液,而在转换更为复杂的A组血液方面仍有工作要做。现在的重点是详细调查是否存在其他障碍,以及如何改进我们的酶,以实现通用血液生产的最终目标。"

研究人员说,他们的发现对未来输血具有重要意义。

该研究的另一位通讯作者马丁-奥尔森(MartinOlsson)说:"通用血液将提高献血者血液的利用效率,同时避免错误输注ABO血型不匹配的血液,否则会给受血者带来潜在的致命后果。当我们能够制造出ABO血型通用的献血者血液时,我们将简化运输和管理安全血液制品的后勤工作,同时最大限度地减少血液浪费"。

值得注意的是,研究人员在研究中并未提及Rh因子。除血型外,血液还可进一步分为Rh阳性(红细胞携带Rh抗原)或Rh阴性(红细胞不携带Rh抗原)。例如,有人可能会说自己是"AB阴性"。首次向Rh阴性的献血者输注Rh阳性血液会使他们产生抗Rh抗体,因此,随后的输血可能会产生类似于向B型血者输注A型血所产生的反应。也就是说,献血者的血细胞会被破坏。

研究人员已经为新酶及其治疗方法申请了专利。他们希望在接下来的三年半时间里进一步开展研究,然后再对患者进行对照试验。

这项研究发表在《自然-微生物学》杂志上。

编译来源:ScitechDaily

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