酶促技术助力万能血型血源
BALI @ 2024.05.02 , 07:01 上午来自丹麦技术大学和隆德大学的研究人员发现了一种酶,可以去除长期以来阻碍通用型输血血液研发的障碍。
这项发布于《自然·微生物学》杂志上的研究取得了重大进展。研究人员发现,这种新型酶混合物不仅可以去除 A、B 血型抗原,还可以清除之前未知的会引起输血安全的延伸亚型。
“这项技术不仅能去除已知的 A、B 血型抗原,还能处理以前未被认识的会导致输血安全的延伸亚型。我们即将可以利用 B 型血来制备通用型血液,但对于更复杂的 A 型血还需要进一步研究。我们目前正致力于寻找是否存在其他障碍,以及如何改进酶制剂,最终实现通用型血液的制备。” 项目负责人、丹麦技术大学的 Maher Abou Hachem 教授说道。
这项发现得益于双方研究团队的强强联合,丹麦技术大学的研究人员擅长人体肠道微生物的酶类研究,而隆德大学的研究方向则是碳水化合物血型和输血医学。
对输血血源的高需求
人体红细胞表面带有复杂的糖结构(抗原),决定了 ABO 血型的 A、B、AB 和 O 四种类型。这些抗原影响着供者和受者的配型,关系到输血和器官移植的安全性。输血用血会经过疾病标志物和主要血型的筛查,然后冷藏保存,保存期最长可达 42 天。
随着老龄化人口比例上升,以及更多患者需要进行大量输血的外科手术,对输血血源的需求也日益增加。如果能成功将 A 型或 B 型血转换成通用型 ABO 血液,将大大降低目前储存四种不同血型的成本和物流压力。此外,通用型血液的研发还有助于减少即将过期血液的浪费,增加可供输血的血液储备。
之所以需要去除 A 和 B 血型抗原来制备通用型血液,是因为这些抗原在输给不匹配的血型受者时会引发危及生命的免疫反应。
利用酶技术来生成通用型输血血液的概念早在 40 多年前就已提出。此后虽然发现了效率更高的去除 A 和 B 血型抗原的酶,但研究人员仍无法解释或消除所有与血液相关的免疫反应,因此这些酶尚未应用于临床实践。
来自肠道的酶
丹麦技术大学和隆德大学的研究团队另辟蹊径,寻找可以同时去除 A、B 血型抗原及其阻碍去除的糖结构的酶类。研究小组发现了一种名为 Akkermansia muciniphila 的人体肠道细菌产生的酶混合物,这种细菌以分解覆盖肠道表面的黏液为生。事实证明,这些酶非常高效,因为肠道黏膜表面的复杂糖结构与血细胞表面的糖结构在化学上相似。
“肠道黏液的特殊之处在于,能够分解这种物质的细菌通常会拥有专门的酶来分解黏液中的糖结构,其中就包括 ABO 血型抗原。我们的这个假设被证明是正确的。” Maher Abou Hachem 教授说道。
研究人员在这项研究中测试了 24 种酶,并用这些酶处理了数百个血样。
“通用型血液将使输血血源得到更有效的利用,并避免因 ABO 血型不符而误输血,从而避免受者出现可能致命的并发症。一旦我们能够创造出 ABO 通用型供血者血液,我们将简化安全血制品运输和管理的物流环节,同时最大限度地减少血液浪费。” 隆德大学该项目负责人 Martin L. Olsson 教授说。
丹麦技术大学和隆德大学的研究人员已经为这种新型酶及其酶处理方法申请了专利,并计划在未来三年半的联合项目中取得进一步进展。如果取得成功,还需要在人体试验中进行验证,才能考虑用于商业化生产和临床应用。
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