肠道细菌是创造电泳实验通用血液的关键

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

1月份，暴风雨引发美国东海岸的医疗紧急事件，促使红十字会发出紧急呼吁。国家的血液供应特别需要O型血液，可以在紧急情况下普遍使用。现在，科学家们说他们已经发现了一种酶 - 来自人体肠道 - 可以将A型和B型血液转化为O，比之前研究的酶有效率高30倍。

肠道细菌是创造电泳实验通用血液的关键

研究人员将于今天在第256届美国化学学会(ACS)全国会议和博览会上展示他们的研究成果。世界上最大的科学协会ACS将在周四举行会议。它包含10,000多个关于各种科学主题的演讲。

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“我们对能够从红细胞中去除A或B抗原的酶特别感兴趣，”Stephen Withers博士说。“如果你可以去除那些只是简单糖类的抗原，那么你可以将A或B转化为O血。”他说，科学家们一直追求将献血调整为普通类型的想法，但他们还没有找到既安全又经济的高效选择性酶。

为了更快地评估潜在的酶候选者，Withers与他的机构，英属哥伦比亚大学(UBC)的一位同事合作，他使用宏基因组学来研究生态学。“使用宏基因组学，你可以从环境中获取所有有机体，并提取所有混合在一起的有机体的总DNA，”威瑟斯解释说。铸造这么宽的网可以让Withers的团队在不需要个体培养的情况下对数百万种微生物的基因进行采样。然后研究人员使用大肠杆菌来选择含有能够切割糖残基的酶的基因的DNA。因此，Withers不是使用宏基因组学作为学习微生物生态学的手段，而是利用它来发现新的生物催化剂。

威瑟斯的研究小组考虑从蚊子和水蛭中采集DNA，这是降解血液的生物类型，但最终在人类肠道微生物组中找到了成功的候选酶。称为粘蛋白的糖基化蛋白质排列在肠壁上，提供糖作为肠道细菌的附着点，同时在它们帮助消化时喂养它们。一些粘蛋白糖的结构与A型和B型血液上的抗原相似。研究人员研究了细菌用来从粘蛋白中提取糖的酶，并发现了一种新的酶家族，其去除红细胞抗原的效率是以前报道的候选者的30倍。

Withers目前正在与UBC血液研究中心的同事合作，对这些酶进行验证，并对其进行更大规模的测试，以进行潜在的临床试验。此外，他计划进行定向进化，这是一种模拟自然进化的蛋白质工程技术，目标是创造最有效的除糖酶。

“我很乐观地认为，我们有一个非常有趣的候选人可以将捐献的血液调整为普通类型，”威瑟斯说。“当然，它必须经过许多临床试验，以确保它没有任何不良后果，但它看起来非常有希望。”

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