近日(4月29日),丹麥科技大學(Technical University of Denmark)和瑞典隆德大學(Lund University)的科學家,發現人體腸道內一種共生菌所產生的酵素組合,能分解位於紅血球上、決定人類ABO血型的醣脂抗原。該發現有望運用於生產能通用於不同血型間的血液,未來病人接受輸血時,將有望不再受限於捐贈者的血型。此論文發表於期刊《Nature Microbiology》。
該研究團隊從腸道菌「阿克曼氏菌」(Akkermansia muciniphila)中提取到一種酵素混合物,能夠分解組成紅血球上的A型和B型血液抗原的醣類。
研究人員表示,由於阿克曼氏菌會透過分解覆蓋腸道表面的黏液作為食物,而由於腸道黏膜表面的複核醣分子,與血球表面的醣分子化學性質相當相似,他們因此想測試該細菌是否也有機會用於分解血球上的抗原。
研究團隊針對共23種阿克曼氏菌的醣基水解酶(glycosyl hydrolases, GH)進行評估,並分析出數項酵素組合,能夠有效分解A、B型抗原及其4種延伸的碳水化合物(carbohydrate extensions)。
此外,透過對2種B型抗原轉換酶的結構進行分析後,該團隊還確定了一個先前未知的碳水化合物結合模組(carbohydrate-binding module)。
紅血球上的A、B型抗原,是定義A、B、AB和O型血的依據,也使得只有不帶有該兩種抗原的O型血液,能安全輸給所有血型的病人,不會引發排斥反應。
由於儲存血液時,要清楚分別並保存四種不同血型,會導致相關的物流和成本增加,因此若有技術能將A或B型血液轉換為ABO「通用型血液」的血液,將能顯著降低成本;此外,因捐贈血液保存期限有限,通用型血液也能幫助減少其浪費。
事實上,在40年前就已有科學家提出運用酵素生產通用型血的概念,隨後也有發現可去除A、B型抗原的酵素,然而至今仍無法完全消除所有和血型相關的免疫反應,因此尚未有臨床可用的方法出現。
本次丹麥和瑞典團隊的研究,則證明了能分解腸道黏液蛋白的細菌,有望成為生產通用型血液的潛在用途。
本研究的領導人之一,隆德大學教授Martin L. Olsson表示,這項發現能幫助捐贈者的血液更有效地被利用,也能減少輸錯血型的意外發生。該團隊目前已申請了其酵素處理方法相關專利,並期望在未來三年半的新計畫中持續推進研究。
參考資料:
1. 論文原文:https://www.nature.com/articles/s41564-024-01663-4
2. https://www.sciencedaily.com/releases/2024/04/240429133605.htm
(編譯/巫芝岳)