血型不符咋办?研究称肠道酶能帮忙转为"万能O型"
来源:网易科技更新时间:2018-08-29 18:02:11点击次数:1317
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  图注:早在几十年前,科学家就已知道如何将其他血型的血转为O型血,但即使到目前,一次转化的血液量也比较有限。(图/DepositPhotos)

  献血光荣,但也会受到纯粹生物学上的限制。人类有4种血型,分别是A型、B型、AB型和O型,血型的差异给医生的工作带来了麻烦,因为输血不是哪个型号都能随便输的。如果给某人输了不符合的血,那么这人的免疫系统会极力清除外来入侵者,这就有可能导致严重的并发症甚至造成死亡。

  但是O型血是个例外,这种血可以渗透到任何人的血管中,因此,如果能找到一种将所有捐献血液转为O型血的方法,那么至少从表面上看,我们就能解决由输血不匹配引起的问题。不列颠哥伦比亚大学的一些科学家认为他们找到了解决方案,这个方案就隐藏在人们的肠道中。在美国化学学会第256届全国会议和博览会上,有研究发现肠道细菌产生的酶可以将其他3种血型转为O型。

  “使用酶可能是唯一现实的方法,”领导这项研究的不列颠哥伦比亚大学生物化学家斯蒂芬·威瑟斯(Stephen Withers)说道。此前,科学家会利用人工合成法或干细胞培养法来制造O型血,但是这些方法不仅成本高昂,而且还有安全问题,因此不能一直将其当做红细胞完整功能替代品。而利用酶来转化血液能制造出更多的O型血。捐献的血也是有保质期的,如果期限内没使用就浪费了,因此,如果找到一种方法能将任何类型的血转为O型血,那么就能缓解供血短缺。

  最早在1982年,科学家就证明了利用绿咖啡豆中的酶能将B型血转为O型血。但这一转化过程需要大量的酶,而且自那时起,这些研究的进展就比较缓慢,这也表明这种方法很难在大规模上进行应用。

  现在这些新的发现虽然处在初步阶段,但展示出了效率的潜能。

  简言之,血型是由位于红细胞表面的特殊糖决定的,这些糖被称为抗原,有A和B两种类型。A型血红细胞呈现A抗原,B型血呈现B抗原,AB型血呈现A和B抗原,O型血不呈现这俩抗原。免疫系统能利用抗原来识别细胞,如果体内出现外来抗原,免疫系统就会认为这是一种威胁并对外来抗原展开攻击。

  但是如果有一种酶能切割掉红细胞上的抗原,那么我们就能将A型、B型、AB型血转为O型血。水蛭和蚊子已被证明能降解血液,但我们不会选择蚊子和水蛭,也不用上面提到的绿咖啡豆。据专家介绍,我们应该把关注点转到自己的体内。

  “最有希望的就是与人类共生且生活人体内的微生物、大部分细菌,”加拿大康戈迪亚大学生物学家、助理教授大卫(David Kwan)说道。大卫曾和威瑟斯一起工作过,但没有参与这次新研究。“这些微生物最容易接触到我们的细胞以及细胞上的糖。”构成A、B、O抗原的结构类似于在肠壁蛋白质上的糖,而肠道细菌进化出能够精确有效地切割这些糖以维持自身营养的酶也是讲得通的。

  威瑟斯和他的团队用基因组分析来分离单个DNA片段并将这些片段插入大肠杆菌。研究团队测试了近2万个不同的基因片段,以找出哪些片段能产生对A、B抗原起作用的活性酶。研究小组最终确定了一种酶,这种酶切割人血中A抗原的有效性比是以往任何发现物的30倍。威瑟斯和他的团队还在为这种酶申请专利,他们还没有研究这种酶究竟是什么以及其运行的方式。

  这种酶在小批量上、在不同环境条件下也能很有效地发挥作用,这意味着我们不必为被转化的血细胞另设解决方案。这种酶很容易生产并净化,“因此可以在不同的需求地由当地制造,即使是资源有限的地区,”威瑟斯说道。在将新发现的酶与之前其他科学家发现的酶进行结合后,发现能有效地切割B抗原,于是研究小组最终找到了一种突破性产品,这种产品能将任何血型血转为全适的O型血。

  但想要把这种方法应用到捐献血液的转化上还为时尚早。“我们需要确定红细胞不会发生任何不良的变化,”威瑟斯说道。威瑟斯的团队目前正在进行测试以验证这一点。还有另一个需要克服的障碍,即,团队需要证明在输血前可以去除酶的所有痕迹,以确保接收者自己的血液和其他细胞呈现出类似的糖类抗原。必须在这两部核对无误之后,才能进行临床试验。

  还有一点值得强调,血型不仅受到A、B、O抗原的影响,因此文章前面提到血型划分是简单的情况。Rh蛋白质负责血型的阴性与阳性,另外还有31个不太常用的血型检定系统。威瑟斯的研究正在着力解决巨大的障碍,但想要剥除血液中的Rh以创造Rh阴性血型、控制血型中的其他变量,我们有必要开发其他新的技术。

  完美的万能血型可能无法实现,但这项新发现的确创造出了一种让人兴奋的东西,这样我们就能让事情朝着正确的方向发展。研究团队还强调了肠道微生物组是健康科学中一座奇妙的宝库。我们肠道中有细菌能把我们的血液转为另一种血液,那么想象一下,我们体内可能还有其他的宝藏,这些宝藏的秘密还有待研究。

  “我认为这的确激动人心,”大卫说道。“我可能有偏见,但我做类似研究好几年了,我认为威瑟斯研究团队在实验室中利用这些酶的方法得到了越来越多的改进。这展示了真正的希望。”