腸道菌新功能 讓A型血變成O型 幫助解決血荒問題

2019-06-19T10:49:27+08:002019-06-18|頭條, 最新文章, 健康新知|

前一陣子因為梅雨季來臨,全台部份地區出現血庫鬧血荒的狀況,首善之區的台北市,在五月下旬還曾一度宣布血庫存血只能再撐4.3天,顯示面臨季節性血荒的危急。而目前科學家還無法成功的製造人工血液,卻一直在積極研究讓不同血型間相互攻擊的抗原得以剔除,變成不具抗原的O型萬能血,以解決部份因血型不同而造成的血荒問題。

所有血型中只有O型血不具攻擊其他血型紅血球的抗原

大家都知道,人類普遍的血型是A、B、AB或O型,這是都由紅血球表面特定的糖分子定義的。如果A型血人接受B型血,或B型血人接受A型血,這些被稱為血液抗原的分子將會引起免疫系統對紅血球發起的致命攻擊。只有O型細胞因為沒有這些抗原,才能將將血液輸給其他血型的人。

某些腸道菌所產生的兩種酶,可以將A型血液轉化為通用的O型血

加拿大不列顛哥倫比亞大學的一個研究團隊,分析了人類微生物組中的細菌,並發現某些腸道微生物所產生的兩種酶,可以將普通的A型血液轉化為更為通用的O血型。透過這一項發現,血液專家認為可能會使捐血和輸血發生革命性的變化。這項研究成果,日前已發表在《Nature Microbiology》上。

為了增加通用血液的供應,過去科學家曾試圖透過去除A型血中的A抗原來改造成另一種A型血,但卻只取得了有限的成功,因為已知能夠去除紅血球中有害糖的酶,但卻不足以完成這項工作。

而加拿大的研究團隊則針對這些酶進行了長達4年的改進後,將注意力放在腸道內的微生物菌群,他們認為這些定植在腸道壁上的菌群,很有可能會提供分解血型抗原的酶。

由於腸道壁的黏蛋白中會同時含有許多A和B抗原分子,而這些黏蛋白主要負責阻擋腸道細菌進入人體的其他部位,但同時腸道內的菌群則是以這些黏蛋白做為食物,因此某些腸道菌會含有分解A和B抗原的「糖苷水解酶」(GH,EC3.2.1)

研究團收集了一份AB血型男性志願者的糞便樣本,並分離出DNA。從理論上講,DNA將包含編碼消化黏蛋白細菌酶的基因。研究人員將大量DNA片段轉移到大腸桿菌中,然後觀察是否有微生物產生能去除A型和B型糖抗原的蛋白質。

結果當他們同時測試了產生的兩種酶時,發現它們在人類血液中發揮了神奇的作用,顯示糖被去除了。

腸道菌群產生的兩種酶相互合作才能將A型血中的抗原去除

這兩種酶最初來自一種名為FlavoniFractor plautii的腸道細菌。研究還顯示,這兩種酶必須合作,才能將A型抗原去除。研究團隊表示,在美國,A型血液占整體供血量的近1/3,這項研究結果代表著通用捐血量的可獲得性幾乎增加了1倍。但研究人員也表示,未來還需要做更多的工作來確保所有「違規」的A抗原都被清除。

研究的主持人Withers表示,目前需要確保微生物酶不會在不經意間改變紅血球上可能產生其他問題的物質。目前,研究人員只先研究轉換A型血,因為它比B型血更加常見。Withers說:「有了將A型轉變為O型的能力,未來將可望擴大我們的血庫血液供應,以緩解血庫缺血的問題。」

資料來源:An enzymatic pathway in the human gut microbiome that converts A to universal O type blood

期刊小檔案:《Nature Microbiology》Nature Microbiology是一本在線同行評審的科學期刊,成立於2016年,由Nature Publishing Group每月出版。該期刊的重點是微生物學,包括研究文章,新聞和觀點,評論,評論和特寫,詳細闡述了該領域的重大進展並涵蓋了熱門話題。

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文/陳亦云 圖/何宜庭