诺奖级科学发现: 科学家用肠道菌酶改变了人的血型

2019-06-13浏览:3449次
有人把重大科学发现称为”诺奖级“成就,今天《自然·微生物》刊发的这项科学发现,应当是货真价实的诺奖级成果:科学家利用肠道菌群微生物酶改变了人的血型。 该项成果有望彻底解决医学输血血源不足和血型不匹配的问题。

众所周知,人的血液是不能任意输给患者或需求者,输血者和供血者的血型必须相配兼容,这是最基本的医学常识。

也正是因此,常常造成某些血源短缺而无法满足必须的医疗急救和常规手术需求。患者家属不得不到处寻找血源、手术室被迫”关门“。

据悉,美国的医院每天用于急救手术、预约手术和常规治疗所需输血血量至少1.65万升(相当于标准的奥运泳池水量)。

纽约血液中心专家斯纳拉说“任何一个大都市由于人口稠密和医疗需求,都面临着医用和急救血源储备不足的窘况。血液供应历来医院的头等大事儿。

人的最常见四种血型是A、B、AB或O,其分型是由于红细胞表面特异性蛋白所限定的。

如果A型血的人接受B型血,就会因血液抗原蛋白不同而导致机体免疫系统对输入的红细胞发起致命攻击产生溶血症。

O型血其红细胞表面缺乏那些特异性抗原蛋白,因此,可以将O型血输入任何血型的人,O型血也被称为“万能血”。这是在急诊抢救或重大灾害现场经常出现的场景。因为医护人员无法在短时间内确定伤者或需要输血的患者血型,唯有选择O型血最安全。

多年来,科学家们一直在尝试通过修饰血细胞的表面抗原来改变血型,但始终没有成功或成本过高而放弃了。


日前,加拿大不列颠哥伦比亚大学(UBC)化学生物学家Stephen Withers领导的一个研究小组经过4年多努力,把攻克修饰血型的难题聚焦在肠道菌群上了。

他们发现肠道微生物不仅黏附在肠壁上,还“吃掉”了称为粘蛋白的糖蛋白质。恰巧这类糖蛋白与红细胞表面的血型特异性蛋白极为相似。

威特斯教授的助手、博士后Peter Rahfeld收集了一份人粪便样本,分离出肠道菌群DNA,也包括具有消化粘蛋白作用的细菌酶DNA。

最初,他们将DNA碎片与大肠杆菌一起在实验室环境下培养,观察是否产生有去除A型糖蛋白质的效果。

遗憾的是奇迹并没有出现,但当再次测试两种混合酶时则加入了糖成分立即消失了。这种混合酶加入人血液后也同样产生了奇迹般的效果:红细胞表面糖蛋白消失了。

最后,Rahfeld和Withers 确认这些酶是来自一种名为Flavonifractor plautii肠道细菌。该惊人发现和研究成果发表在今天的《自然·微生物学》杂志上,立即引起了业界极大的关注

业界同行认为这一发现在医学上具有极为广泛的应用前景。仅在美国,A型血储备量占总储存血量1/3。这意味着利用特殊肠道菌酶,就可以轻而易举地把A型血变成”万能O血“

Withers 教授说,下一步工作是确定所有A抗原都被清除并且成为真正的“万能血”。与此同时,还需要确保该肠道微生物酶不会改变红细胞的任何其他特性。

当真正的科学发现打开一扇大门时,实际上已经开启了一个崭新的领域:比如说能转变A型血,那么B型血是否也能转变?

如果肠道生物菌群酶能够发挥科学家从来没有想到的功能,还有哪些医疗、甚至治病领域,比如说是否可以用肠道菌酶治疗某些癌症呢?

美国国立卫生研究院(NIH)输血专家Harvey Klein说“这是首次应用肠道菌酶改变人的血型,绝对是一项生物医学重大发现和进展”。


它将彻底改变献血、医用输血血源不足的问题,由此拯救多少人的生命是难以计数的——这是诺奖级贡献!



网站编辑:梁诗婷
标签: 肠道菌群微生物酶改变人的血型  
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