مطالعه اخیر منتشر شده در مجله میکروبیولوژی طبیعت نشان داد که اگزوگلیکوزیدازها از آکرمانسیا تو زندگی نمی کنییک همزیست روده ای، می تواند آنتی ژن های گروه خونی (گسترده) را برای تولید خون ABO-جهانی هدف قرار دهد.

تطبیق گروه های خون اهداکنندگان و گیرندگان بر اساس آنتی ژن های گلبول قرمز (RBC) و آنتی بادی های پلاسما برای جلوگیری از واکنش های همولیتیک کشنده بسیار مهم است. یک فهرست جهانی گروه خونی O می تواند قدیمی شدن واحدهای خونی را کاهش دهد، کمبود خون را برطرف کند و عوارض جانبی وابسته به ABO را حذف کند.

تبدیل گلبول های قرمز گروه A یا B به گروه O (O تبدیل شده توسط آنزیم [ECO]) با استفاده از α-گالاکتوزیداز دانه قهوه در سال 1982 پیشگام شد. علاوه بر این، استخراج یک کتابخانه میکروبیوتای روده یک سیستم داستیلاز/α-گالاکتوزآمینیداز متوالی را برای تبدیل آنتی ژن نشان داد. گروه خونی A شامل دو زیرگروه (A₁ و A₂، با سطوح آنتی ژن به طور قابل توجهی بالاتر با A₁ زیرگروه در مقایسه با A₂.

آنتی ژن های A را می توان برای تولید گالاکتوز (Gal)-A و H نوع 3 گسترش داد. گسترش اضافی H نوع 3 باعث ایجاد آنتی ژن A نوع 3 می شود. علاوه بر این، یک آنتی ژن B توسعه یافته (ExtB) در سال 2019 گزارش شد. ارتباط آنتی ژن های توسعه یافته برای سازگاری خون ECO ناشناخته است، بدون اگزوگلیکوزیداز موجود که اکستنشن ها را هدف قرار دهد.

مطالعه: اگزوگلیکوزیدازهای Akkermansia muciniphila آنتی ژن های گروه خونی گسترده را برای تولید خون ABO-جهانی هدف قرار می دهند. اعتبار تصویر: Kateryna Kon / Shutterstock

مطالعه و یافته ها

در مطالعه حاضر محققان نشان دادند که A. muciniphila اگزوگلیکوزیدازها در برابر آنتی ژن های گروه خونی موثر عمل می کنند تا گروه خونی جهانی ABO را تولید کنند. ابتدا آنزیم های کاندید را از بین آنها انتخاب کردند آ. تو زندگی نمی کنی برای حذف آنتی ژن B نامزدها از خانواده های گلیکوزید هیدرولاز 27 (GH27)، 36 (GH36) و 110 (GH110) شامل صبحGH27، صبحGH36A-C و صبحGH110A.

فعالیت α-گالاکتوزیداز برای تاسیس شد صبحGH36C، صبحGH110A و صبحGH27. صبحGH110A فعالیتی در برابر هگزا ساکارید نوع B نشان داد. سپس، تیم تبدیل آنتی ژن B را روی گلبول های قرمز توسط صبحGH36C، صبحGH110A، صبحGH27، یا صبحGH36A در بافر تبدیل (متشکل از گلیسین و کلرید سدیم).

پس از آن، سطوح آنتی ژن B با رنگ‌آمیزی ایمنی مورد بررسی قرار گرفت. فقط صبحتیمار GH110A آنتی ژن های B را تا سطوح در گروه کنترل منفی کاهش داد. به ویژه، صبحراندمان GH110A در سالین بافر فسفات (PBS) نسبت به بافر تبدیل 50 درصد کاهش یافت. سپس، تیم حذف ExtB را توسط صبحGH20A-K و فقط آن را یافت صبحGH20I، صبحGH20A و صبحGH20C ExtB را حذف کرده بود.

علاوه بر این، در دوزهای پایین تر، صبحGH20C کارآمدترین بود و پس از آن صبحGH20A; به ویژه، این دو نتوانستند ExtB را در PBS حذف کنند. بنابراین، تیم بررسی کردند که چگونه ExtB بر حذف آنتی ژن B تأثیر می گذارد. در حالی که صبحدرمان GH110A آنتی ژن های B را کاهش داد، آن را با پوشاندن N-استیل-گالاکتوزامین در ExtB مانع شد.

بنابراین، یک گلدان یا درمان متوالی با صبحGH110A و صبحGH20A برای تخلیه آنتی ژن های B و ExtB ضروری بود. سپس، محققان دو GH109 را انتخاب کردند، به عنوان مثال، صبحGH109A و صبحGH109B، برای تبدیل آنتی ژن های نوع 3 A و A. بعلاوه، صبحGH36A انتخاب شد. صبحGH36A و صبحGH109A/B روی A آزمایش شد₁ و A₂ گلبول های قرمز از سه اهدا کننده در بافر تبدیل.

صبحGH109A کمترین فعالیت را نشان داد، در حالی که صبحGH36A برتر بود. قابل ذکر است، دو عملکرد برتر در بافر تبدیل کارایی بالاتری نسبت به PBS داشتند. آزمایشات اضافی نشان داد که صبحGH36A برای تبدیل کامل آنتی ژن A در عرض 30 دقیقه کافی بود. قابل ذکر است، آنتی ژن نوع 3 توسط صبحفقط GH36A تیم انتخاب شد صبحGH95B و α-1،2-فوکوزیداز (ریFuc95) برای تبدیل آنتی ژن های H نوع 3 و A₁ گلبول های قرمز ترشح کننده

صبحGH95B روی H نوع 3 فوق العاده کارآمد بود، در حالی که آنزیم دیگر غیرفعال بود. صبحGH95B همچنین در برابر گلبول های قرمز غیر ترشح کننده کارآمد بود. آن را در بافر تبدیل و PBS برتر بود، در حالی که آنزیم دیگر PBS را ترجیح می داد. در بین β-1،3-گالاکتوزیدازها، فقط صبحGH35A Gal-A را در A حذف کرد₁ گلبول های قرمز افشای ساختار Gal-A با هم‌کاری با صبحGH95B و صبحGH36A فعالیت قانع کننده ای را نشان داد صبحGH35A.

درمان متوالی A₁ گلبول های قرمز با صبحGH36A، صبحGH95B و صبحGH35A اپی توپ های A اضافی را در معرض دید قرار داد که ضمانت یک دوم است صبحدرمان GH36A برای تولید گلبول های قرمز A منفی. علاوه بر این، تیم دریافتند که حذف هر دو آنتی ژن B و ExtB از گلبول های قرمز اهداکننده به طور قابل توجهی میانگین واکنش پذیری را با پلاسمای گروه O کاهش می دهد.

به همین ترتیب، تخلیه هر دو آنتی ژن A و A گسترش یافته به طور قابل توجهی سازگاری را در مقایسه با حذف آنتی ژن A به تنهایی افزایش داد. در نهایت، تجزیه و تحلیل ساختاری از صبحGH20A و صبحGH110A یک دامنه شبیه به ماژول اتصال کربوهیدرات (CBM) قبلا ناشناخته را در صبحGH20A. این دامنه از نظر ساختاری منحصربه‌فرد بود و تنها 8 درصد هویت توالی را با همولوگ ساختاری برتر به اشتراک می‌گذاشت.

نتیجه گیری

در مجموع، این مطالعه آنزیم هایی را کشف کرد که آنتی ژن های گروه خونی گسترده را تبدیل می کنند. تبدیل در بالاترین سطوح RBC (هماتوکریت: 38٪)، کمترین زمان (30 دقیقه) و کمترین دما رخ داد. این تیم تخمین زد که برای تبدیل یک واحد یا 200 میلی لیتر گلبول قرمز A و B به ترتیب به 18 و 8 میلی گرم آنزیم نیاز است. به طور کلی، این یافته‌ها ممکن است منجر به مهندسی منطقی آنزیم‌های قوی‌تر برای افزایش امکان‌سنجی و ایمنی گلبول‌های قرمز ECO شود.

چگونه یک باکتری روده می تواند خون از همه نوع را جهانی کند و پزشکی انتقال خون را به شدت در حال تغییر کندhttps://t.co/vh63tFzH2Rhttps://t.co/F5lZXwrrhw@NatureMicrobiol pic.twitter.com/KDRTC4spPk

– اریک توپول (@EricTopol) 30 آوریل 2024