本文参加百家号科学#了不起的生命医学#系列征文
灾难发生,有人受伤,这时,群众排队献血,有人更是激动地拉起袖子冲到前排,“先抽我的吧,我是O型血。”这感人的场面,曾反复在影视作品和生活中重现。此外,咱们也常听到某些地方出现血荒,缺某种血型的血液,手术都快做不成啦。不同血型随便输,猪八戒的血可以直接输给唐长老,就不会再有血液短缺了吧?这是理想,还是幻想?科学家用实证研究成果回答,万能输血不是梦,这些都可以有。
咱们先来回顾基础信息。咱人类的红细胞表面,有称为抗原的蛋白质,将血液分成不同的类型。如果输血时,抗原蛋白质不相同,就会刺激产生抗体,所以,输血前要进行交叉配型。在评估输血风险中,ABO血型分类是最重要的,其次,是Rh血型系统。血型是由血细胞上的特异性寡糖结构所决定的,A型血的人,红细胞表面有A特异性寡糖,没有B特异性寡糖;B型血,则只有B特异性寡糖,没有A特异性寡糖;AB型,则2种都有;0型是2种都没有。如果将B型血输入A型血的人体内,就会产生抗B型抗体介导的急性溶血反应。
最早的输血活动,还真是给人输动物血的,主要用的是绵羊血,结果常常导致致命事件。动物血不能直接输给人,这是因为,异种动物间的红细胞上,存在着不同结构的寡糖。比如猪血,就多了1个末端的半乳糖,会被人体免疫系统识别为异端,展开攻击和围剿,引起溶血反应,导致红细胞凝结,堵塞血管,输得多了,就来不及抢救,直接挂掉啦。
血液中的红细胞,除了A抗原和B抗原外,还含有H抗原,包括O型的红细胞,也是这样。只不过,O型红细胞上的H物质的抗原性很弱,因此,血清中通常没有抗H抗体。同时也没有A或B特异性寡糖,不会诱发抗A或抗B免疫反应。这个特性,使得O型血原则上可以输给其他血型的人,被称为万能输血。
在了解血液的基本特性后,咱们可以顺着原理往下想。如果能去掉红细胞上的特异性寡糖,血液就会改变性质,从而避免溶血反应。科学家也是这样考虑的,而且,成功地实现了这个想法。最近在《自然》系列的《微生物》杂志,加拿大不列颠哥伦比亚大学的团队发表论文,宣布成果,研究人员在人类肠道细菌中寻找到2种酶,可以通过半乳糖胺中间体,有效地将A抗原转化为H抗原,成功去除血液中的抗原A,将A型血转化为O型血。由于A型血比其他血型更常见,这样就可以缓解血供紧张状态。
再放飞您的思路,如果利用同样的原理,是不是能改造动物血液呢?答案是,可以有,已经有。就在几天前,咱们这儿的上海与浙江的联合团队,在《微生物与感染》杂志在线发表论文宣布,利用糖苷酶技术,对猪红细胞进行改造,可以快速而有效地解除人体对猪红细胞的急性排斥反应,相关的制剂技术及应用方法已经申请专利。为此,咱这儿的码字者,热情洋溢地宣传,猪八戒可以给唐僧输血啦。
解决人体对猪红细胞的排斥反应,主要是针对猪红细胞结构中的末端半乳糖。学者们发现,脑膜炎败血症伊丽莎白金菌中,有1个具有特殊功能的半乳糖苷酶。经过基因克隆及蛋白表达纯化后,确认这种酶能够在生理条件下,特异性地水解猪红细胞表面的异种寡糖结构,将末端的半乳糖除去,如此,就制备出了人化猪红细胞。这项技术对特别条件下的大量供血有重要意义。八戒也许本来就可以给唐长老直接输血吧,人家是天蓬元帅,不是猪坚强。只是,科学们的工作让咱们不得不感叹,人是有感情的,没有1顿火锅解决不了的问题,实在解决不了,就再涮1次;人类也是聪明的,科学可以让很多难以想象的事成为现实,如果1次实验不成功,那就再做多几次吧。
爱谁,就把健康传给谁。
你的健康,我的