A 型血变身 O 型血共需几步？

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A 型血变身 O 型血共需几步？. B3 ~; q* H0 E2 Y. F6 x1 R$ ~
来源： 中国科学报 / 作者： 2019-06-20
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众所周知，想成功输血，患者和供者的血型必须兼容。但在急诊中，护士忙乱中搞错血型而导致输错血的情况时有发生。在一些紧急情况下，医院甚至没有时间去确认患者的血型。这时候，“人畜无害” 的 O 型血就倍显重要。因为 O 型血输给任何人都不会有太大问题。  Y6 L; r! R( `3 |; R0 I
近日，一项发表在《自然—微生物学》上的研究成果宣布，人体肠道微生物产生的两种酶，可以把 A 型血转换成有 “万能血” 之称的 O 型血。
  Z% T7 m1 O+ n5 h有血液专家评价，这一进展可能彻底改变献血和输血的方式。
1 q$ N1 z9 r* C9 I/ e$ ?' w; q$ D血型变身 酶显神威
$ F9 k, {8 U" T4 A7 [+ c: [: e人的血型由来自父母的遗传基因决定，这种 “先天” 的性状又怎么会发生变化呢？6 O4 V5 ]/ B; Y% F8 L
这就要从血型的结构说起了。人类 4 种主要血型（O 型、A 型、B 型、AB 型）的红细胞表面存在不同的糖链。O 型红细胞表面的末端糖链为岩藻糖；O 型糖链的半乳糖连上一个 N—乙酰半乳糖胺即成为 A 型糖链，连上半乳糖则成为 B 型；AB 型红细胞表面为 A 型和 B 型糖链的混合型。而其中以 A 型的糖链表现最为复杂, 因为 75% 的 A 型血红细胞表面还多了一个糖链。7 F7 k" E4 n7 C. `# _
简单来说，其他血型与 O 型血的区别，就在于糖链上多出了一些 “枝杈”。只要把这些枝杈剪掉，这些血都可以转化成 O 型血。
. F  B5 G3 I5 r9 W) t那么谁来扮演剪枝工的角色呢？科学家把目光投向了能分解糖链的酶。
# G/ ~0 K) j4 ]9 H6 S# ?研究人员从一名 AB 型血的健康男性那里，采集了新鲜的粪便样本，其中含有丰富的肠道微生物。通过对人类肠道菌群的功能元基因组筛选，他们发现一种肠道细菌产生的两种酶可以协同工作，去除血液中的抗原 A。而且这两种酶非常高效，能在很低的浓度下催化反应快速进行。
8 T. E# q0 H6 r5 w' {也就是说，只要在 A 型血中加入一点点酶，就能让它神奇地变身成为 O 型血。
/ n! Y& m; q2 D2 S% `' O, E老领域 新突破
7 v0 u, [4 |& b: L" \) Y尽管血型转化听起来非常魔幻，但相关研究已有至少 30 年的历史了。5 i0 d/ Q5 _0 p4 C  i( [; {/ A
早在 1982 年，美国纽约血液中心的科学家就宣布，从绿咖啡豆中提取的一种酶，能将 B 型红细胞转化为 O 型红细胞，并且成功输血。而最早的 A 型血转化酶，则是从鸡肝中提取出来的。8 a0 _+ I; T+ D  m! G
但这些酶在自然界含量很低。最开始，研究人员分别需要 50 磅咖啡豆和 50 磅鸡肝，才能分离到一次实验所需的酶量。随着生物技术的发展，人们已经掌握了这种酶的批量合成技术。& v2 G# ^! }  f, c  S. ~
不过上述方法还有明显缺陷：转化 B 型血的酶适合在低于体温的酸性环境下工作，而正常人的血液应该是中性的，而 A 型血因为红细胞表面结构更复杂，转化起来挑战更大。+ n( l5 {8 w  l9 S4 h0 g8 ]6 ?- |
“发现更好的酶，才能推动这个领域继续向前发展。” 该论文通讯作者、加拿大温哥华英属哥伦比亚大学的科学家 Stephen Withers 对《中国科学报》说，“这种酶将血液转化成 O 型血液的速度，比此前测试的任何酶都要快。而且与其他酶需要在特定缓冲液中反应不同，这两种酶可以直接在血液中转化红细胞。”
* H/ p$ G1 M# b0 s  `/ t“这是第一次，如果这个成果能够被重复，肯定是一个重大进展。” 没有参与这项工作的美国国家卫生研究院输血专家 Harvey Klein 说。
" V; Q; E! R  t7 v7 {9 i美国红十字会首席医疗官 Pampee Young 博士则认为，这一创新如果被证明是有效的，将有助于保障血液的 “持续” 供给，并有助于缓解血液供应不足的问题，进一步保障患者的生命安全。& {' x0 }$ Y( f/ G. a2 ^. w4 l
但 Withers 也表示，他们接下来还要做更多的工作，以确保所有有害的 A 抗原都被移除。同时，他们也要确认这些酶是否还会对红细胞产生其他方面的影响，以避免出现副作用。; g+ K7 N+ }- r. m* D
临床应用 道阻且长
. u5 Q+ h) O6 h30 多年来，科学家孜孜不倦地试图攻克血型转化难关，很多公司也都申请过相关专利。
; U. _, y5 F% C2000 年左右，我国科学家曾报告从海南咖啡豆里提取到一种可以把 B 型血转化为 O 型血的酶，并且据此申请了多项专利。
* U+ y1 p, j/ o; U但为什么血型转化技术至今仍然没有被应用于临床呢？
- ~/ {1 d( E' T! E6 E% z4 Q中国人民解放军总医院输血科专家汪德清向《中国科学报》解释：“科学家为了缓解血液供需做出了很多努力，包括将 A 型血或 B 型血转化为 O 型血，用干细胞定向分化 Rh 阴性 O 型红细胞血，开发永生化的细胞系以源源不断地制造红细胞等。但这些科学上的探索，到目前为止都未完全解决安全性、经济性以及批量化生产等问题，因此离真正的临床应用还比较遥远。”
% o; `3 W* ?7 E/ Y& X“当然，这些成果也给了我们新的希望，代表着未来研究的发展方向。” 汪德清说。- K# G& M" H1 I* M$ r1 t6 F
此外也有专家表示，所谓 “万能血” 并不万能。虽然 O 型血红细胞上没有血型抗原 A 及抗原 B，但是血浆中含有抗 A、抗 B 的抗体，输血较多时也可能与患者自身红细胞表面的抗原 A 或 B 结合，造成溶血等输血反应。因此，只有在缺乏同型血源的紧急情况下，才推荐少量输入 O 型血进行急救。
: U! X$ J# D: Z& N+ u所以不管科学家多努力，依然需要大家积极前往正规机构，去参与无偿献血。! a: G' k2 h6 X8 o  J! d0 O/ e3 m- H: k
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41564-019-0469-72 ?$ g3 g4 T: t" e/ \/ h9 W