從A到O 改變血型的新酵素

新研究發現腸道菌的酵素可改變血型,或許未來再也不用擔心缺血!

林宇軒
聽語軒.聽宇軒
4 min readAug 5, 2019

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Source: Wikipedia
本文刊載於《國語日報》2019年7月17日科學版。

「缺血!全台某血型庫存量只剩幾天!」血庫的血液存量,常因為天氣太冷、太熱,甚至是節慶連假,導致大家捐血的意願降低,造成血荒。

捐血可以幫助需要的患者,大幅增加存活的機會。不過因為血液有各種不同的形態,並不是想要捐給誰就能順利使用,才會有缺血的問題。

血球表面有標籤

紅血球其實並不像課本上畫的那麼光滑,在紅血球表面有各式各樣的化學物質,這些化學物質是人體放在紅血球身上的「標籤」,這些標籤就好像紅血球的身分證一樣。我們身體的免疫系統會利用這些標籤來判斷眼前的紅血球是不是「自己人」,防外來的物質、細菌、寄生蟲混入身體內作亂。

科學家正是利用紅血球表面的標籤,將血液區分成不同類型,最常見分類方法就是「ABO血型」。在ABO血型分類法中,科學家挑選了紅血球身上的A、B兩種標籤來判斷血型,例如A型血的紅血球身上就有A標籤、B型血的紅血球身上有B標籤;AB 型血的紅血球身上同時有A、B兩種標籤,而O型血的紅血球身上沒有任何一種標籤。

那麼為什麼輸血只能選擇相同血型的血液呢?因為對免疫系統來說,它們不認識標籤不同的紅血球,因此會將這些外來紅血球當成敵人猛力攻擊,造成身體嚴重傷害。

舉例來說,假如把A型血輸到B型血的患者身上,因為B型血患者的免疫系統不認識A標籤,就會用針對A標籤的抗體攻擊A形紅血球。

AB 型的人因為身體認得A、B兩種標籤,所以他們可以接受任何一種血型的血液;但O型血的人因為身體不認得任何一種標籤,所以只能接受沒有任何標籤的O型血。

不過也正因為O型的紅血球沒有任何標籤,所以提供給任何人使用都沒有問題,可說是「萬能血型」。可是O型血不是隨時都有,科學家就想,要是能把數量龐大的A型血轉變成O型血,就不必擔心缺血的問題了。

細菌酵素剪標籤

最近加拿大的科學家發現,在人體的腸道中有一種細菌,牠所分泌的酵素可以分解掉類似紅血球標籤的物質。科學家心想這種酵素能不能拿來解決血型的問題呢?

於是科學家在在腸道細菌身上找出製造這種酵素的基因,並將基因移植到大腸桿菌身上,利用大腸桿菌大量製造出這種酵素。當科學家把這種酵素加入A型血後,驚喜地發現它真的能夠分解掉紅血球身上的標籤,A形紅血球變成跟O形紅血球一樣,成為沒有標籤的「萬用血型」。

雖然這項研究還屬於初步階段,不確定酵素是不是能把血型標籤清得一乾二淨,可以完全躲過身體免疫系懂的審查。不過這項發現提供了缺血問題的可能答案,未來如果技術成熟,或許我們再也不需要擔心缺血了。

跟國語日報合作的繪師好厲害啊!

感謝國語日報科學版主編柏諺的邀稿(雖然我是來救火的XD),但的確學到不少。要在一千字的篇幅內講清楚一個研究,又要能吸引人、讓人看懂,已經不容易,還要寫得可以讓背景知識較少的國中小學生理解,真的是種專業。

打開主編傳回來給我校稿文章發現,雖然大架構沒變,但遣詞用字都大調整,變得更清晰易懂了,感謝主編大大的強大功力!

以往都是寫高中、大學程度的科普文章,但是這類故事常常需要不少背景知識,所以為了繼續磨練「一千字講科學」的功力,我又自告奮勇寫了幾篇,挑戰寫給沒有科學背景讀者的科學故事,等國語日報刊出後,我再放上來與大家分享,敬請期待!

原始文獻:
Rahfeld, P., Sim, L., Moon, H., Constantinescu, I., Morgan-Lang, C., Hallam, S. J., ... & Withers, S. G. (2019). An enzymatic pathway in the human gut microbiome that converts A to universal O type blood. Nature microbiology, 1.

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林宇軒
聽語軒.聽宇軒

努力在科學傳播的領域打滾,正在練習如何說好故事。歡迎來到我的實驗場地,這裡記錄著我的閱讀和生活中的所思所想。