硅谷Live / 实地探访/热点探秘/ 深度探讨
美国各地的医院每天都要消耗约16500升的献血，用于紧急手术、预定手术和常规输血。但是，接受者不能任意接受任何一种血液:这是因为要想输血成功，患者和献血者的血型必须兼容。
目前，研究人员分析了人类肠道内的细菌后发现，那里的微生物产生两种酶，可以将常见的A型血转化为可以普遍接受的血型。如果转化过程成功，血液专家表示，它将彻底改变献血和输血的方式。
马里兰州贝塞达国家卫生研究院临床中心的输血专家Harvey Klein表示:“这是开创性的革命,如果这些数据能够被复制,那肯定是一个重大的进步”，但他没有参与这项工作。
人们通常有四种血型中的一种——A型、B型、AB型或O型——它们由红细胞表面的特殊糖分子定义。如果A型患者接受B型血液,或者相反,这些被称为血液抗原的分子,可能会导致免疫系统对红血球发动致命的攻击。
但O型细胞缺乏这些抗原,因此可以将这种血型注入任何人的体内。这使得这种"通用"血液在急诊室尤其重要,因为护士和医生可能没有时间确定事故受害者的血型。
纽约市纽约血液中心的红细胞生理学家Mohandas Narla说:“在美国和世界其他地方，血液经常出现短缺。”为了增加通用型血液的供应，科学家们试图通过去除A型血中“定义A型血”的抗原来改造第二常见的A型血。但是收效甚微，因为虽然已知的酶能够去除红细胞中令人讨厌的糖，但它们的效率还不够经济。
加拿大温哥华英属哥伦比亚大学(UBC)的化学生物学家Stephen Withers领导的一个研究小组经过4年的努力改进这些酶后，决定在人类肠道细菌中寻找一种更好的酶。其中一些微生物附着在肠道壁上，在那里它们“吃掉”被称为粘蛋白的糖蛋白混合物。这种粘蛋白的糖类似于红细胞上的糖。
因此，不列颠哥伦比亚大学博士后Peter Rahfeld收集了一份人类粪便样本，并分离出它的DNA，从理论上讲，DNA中包含了一些基因，这些基因编码消化黏蛋白的细菌酶。研究人员将这些DNA切断，并将不同的片段装入常用的实验室细菌大肠杆菌(Escherichia coli)的副本中，然后监测这些微生物是否随后产生了能够去除定义A型血的糖的蛋白质。
起初，他们没有看到任何希望。但是，他们同时测试了两种产生的酶——将它们添加到去除糖后会发光的物质中——糖就会立即脱落了。这些酶在人类血液中也发挥了神奇的作用。
Rahfeld,、Withers和他们的同事今天在《自然微生物学》上报道，这些酶最初来自一种叫做黄曲霉属（Flavonifractor plautii）的肠道细菌。他们发现，在A型血的单位中加入这种微量酶可以去除令人讨厌的糖。
纳拉说:“就实用价值而言，这些发现非常有前景。”在美国，A型血占供给量的近三分之一，这意味着“通用型”血液的供应量可能会翻一倍。
但是Narla说，还需要做更多的工作，以确保所有讨厌的A抗原都被消除，这是以前的工作中遇到的一个问题。Withers说，研究人员需要确保这些微生物酶不会无意改变红细胞上的任何可能产生问题的物质。
目前，研究人员只专注于转化A型血，因为它比B型血更常见。威瑟斯说，有能力将A型血转化为O型血，“将扩大我们的血液供应，缓解血液短缺。”
原文作者： Elizabeth Pennisi
原文链接: https://www.sciencemag.org/news/2019/06/type-blood-converted-universal-donor-blood-help-bacterial-enzymes
继续阅读
阅读原文