昆虫种群正在减少——这并不是一件好事

Using two species of flies from different climates -- one from the cool, high-altitude forests of Northern California, the other hailing from the hot, dry deserts of the Southwest -- scientists discovered remarkable differences in the way each processes external temperature. Tiny, cold-blooded animals like flies depend on their environment to regulate body temperature, making
健康酶:通用献血者血液的关键 | 增强血液兼容性

酶:通用献血者血液的关键 | 增强血液兼容性

“但是 Rh 血型组的其他抗原也是创建通用供体血液的主要障碍,” 丹麦技术大学生物工程教授亨里克·克劳森说。“这可能会在输血领域造成变革。”

ABO 血型系统将血液分为 A、B、AB 和 O 四个组别,这取决于红血球表面 A 和 B 抗原的存在与否。O 型血被认为是通用供体,因为它缺乏 A 和 B 抗原,使得它与所有血型相容。目前仅有 7% 的人群是通用供体。这些酶的发现可能会通过扩大通用供体的池来彻底改变输血。

研究小组通过一种称为定向进化的方法开发了这些酶,该方法涉及对酶进行工程改造,使其识别和去除目标糖。这些酶随后在捐献的血液样本上进行了测试,发现它们能够有效去除 A、B 和 Rh 抗原,将其转变为通用供体血。该方法的成功为未来提供了希望,使安全且随时可用的输血能够施行于任何需要的人,不论其血型如何。

血型 B 的供体可能很快就能够提供通用血液,而更复杂的血型 A 血液仍需进一步研究。DTU 的研究负责人马赫尔·阿布哈赫姆教授强调,需要探讨潜在障碍并增强酶,以实现通用血液生产的终极目标。这一突破归功于 DTU 研究人员的合作,他们在酶方面具有专业知识。隆德大学的研究人员正在研究人类肠道微生物群及其与基于碳水化合物的血型和输血医学的关系。由于人类红细胞具有确定 ABO 血型 A、B、AB 和 O 的特定复杂糖结构,对供体血的需求很高。这些抗原对确保供体与受体之间兼容性至关重要,以便进行安全的输血和器官移植。供体血经过严格检测以筛查疾病标志和主要血型,并可以在冰箱中保存长达 42 天。由于老年人口的日益增加,对供体血的需求特别高。由于人口增长和越来越多的患者需要需要大量输血的医学程序,输血的需求正在增加。将 A 型或 B 型血转化为 ABO 通用供体血可以显著减少与存储四种不同血型相关的物流挑战和成本。此外,创造通用供体血将通过减少血液接近过期日期时的浪费来增加供体血的供应。

为了创造通用供体血,必须去除 A 和 B 抗原,因为它们在输注到血型不匹配的受体时可能引起危及生命的免疫反应。

使用酶来创造通用血液供体的想法在 40 多年前首次提出。从那时起,已发现更有效的酶以去除 A 和 B 抗原,但科学家尚未能够理解或消除与血液相关的所有免疫反应,因此这些酶尚未在临床实践中使用。

消化系统中的酶

DTU 和隆德大学的研究人员采用了新方法寻找能消除 A 和 B 血抗原以及阻碍它们的糖的酶。这些研究小组发现了来自肠道的新酶组合。

人类肠道细菌 Akkermansia muciniphila 通过分解覆盖肠道表面的粘液来获取养分。这种细菌具有高效分解肠道粘膜中复杂糖结构的酶,这些糖结构与红细胞表面相似。马赫尔·阿布哈赫姆表示:“粘膜的特殊之处在于,能够生活在这种物质上的细菌,通常具有定制的酶来分解粘膜糖结构,其中包括 ABO 抗原。这一假设被证明是正确的。”这项研究的研究人员测试了 24 种酶,以处理多个血样。隆德大学的马丁·L·奥尔森教授表示,创造通用血液将更有效地利用供体血,并防止因 ABO 不匹配输血而导致的潜在致命后果。DTU 和隆德大学的研究人员已经为他们的工作提交了专利申请。研究人员专注于开发新酶并完善其酶处理方法。他们期待在接下来的三年半共同项目中进行更多进展。如果成功,下一步将是进行受控患者试验,然后才考虑商业生产和临床使用。

该研究项目的初始资金来自丹麦独立研究基金会(技术与生产科学,FTP)、瑞典研究委员会、瑞典政府和县议会的 ALF 赠款、克努特和阿丽斯·瓦伦贝里基金会以及丹麦研究基金,自然科学,FNU。诺和诺德基金会支持一项作为其跨学科协同计划一部分的新项目。

事实:

供体血

在斯堪的纳维亚,大多数血液供体为 A 型血(40-45%),其中大部分为 RhD 阳性,10-15% 为 RhD 阴性。O 型血约占 40%,B 型约占 10%,AB 型约占 5%。血型 O 的红血球可供所有患者使用,无论 ABO 型如何。

肠道中的细菌

Akkermansia muciniphila 是一种常见于健康个体消化道中的细菌。它能分解肠道中的粘液并产生有益化合物,如丙酸,一种短链脂肪酸。研究表明,这种细菌对体重和代谢标志物也有积极影响。

期刊参考:

  1. Mathias Jensen, Linn Stenfelt, Jennifer Ricci Hagman, Michael Jakob Pichler, Julia Weikum, Tine Sofie Nielsen, Annika Hult, Jens Preben Morth, Martin L. Olsson, Maher Abou Hachem. Akkermansia muciniphila 外糖苷酶靶向扩展的血型抗原以提供 ABO 通用血液。一项发表在2024年《自然微生物学》上的研究探讨了生成 ABO 通用血液的潜力。有关更多信息,请访问 http://dx.doi.org/10.1038/s41564-024-01663-4。