美国红十字会的数据显示，美国每天向有需要的人输注36,000单位——也就是40,000品脱——的血液。虽然该组织可以接受大多数健康人的血液，但有些救命的血液比其他的更有价值。O型血，也就是万能输血者，可以安全地输给任何需要的人。这与A型、B型和AB型不同，它们只能输给血型匹配的人。因此，O型血总是供不应求。然而，在新型酶的帮助下，温哥华的化学家们或许能够改变这一状况。
一项本周发表在《自然》杂志上的新研究显示，两种存在于人体肠道中的新型酶可以将A型红细胞转化为O型。
“A型、B型和O型血之间的区别，”不列颠哥伦比亚大学的有机化学家、该研究的作者Stephen Withers说，“在于红细胞[表面]上是否存在稍微不同的糖结构。”
所以，例如，A型和O型血细胞实际上非常相似，只是A型细胞表面额外连接了一个糖分子——N-乙酰半乳糖胺，俗称GalNAc。但就这一个糖分子而言却至关重要。如果B型或O型血的人接受了含有A型血的输血，不熟悉的糖分子会引发危险的免疫反应，因为身体会试图清除这个外来入侵者。
最显而易见的答案——简单地从A型血中去除GalNAc以将其转化为O型——并不是一个新想法。早在1982年，就有一组研究人员提出了这一想法。尽管从理论上讲，切断糖分子是可行的，但科学家们一直未能找到一种能够经济高效地大量转化血液的酶。
“自那时以来，我们一直在努力寻找更好的酶来完成这项工作，”Withers说。他和他所在的团队认为，他们最好的办法是深入研究人体肠道，那里有大量能产生酶的微生物，其中一些微生物能够剪切和消耗糖类。
该团队筛选了近20,000个来自人类肠道微生物的基因，寻找能够编码GalNAc切割酶的基因。为了测试他们找到的基因，他们开始将新发现的基因插入到一种常见的实验室细菌——大肠杆菌中。大肠杆菌将新的DNA整合到自身中，并利用它来制造科学家们感兴趣的酶。
然而，当他们测试这些酶时，令他们惊讶的是，没有一种酶似乎能够有效地从A型红细胞上切下GalNAc。这时，Withers的博士后研究员Peter Rahfeld提出了一个绝妙的主意：看看两种酶组合是否能够完成这项工作。
Rahfeld发现了一对来自肠道细菌Flavonifractor plautii的酶，即使少量使用，也能有效地从A型血细胞中切割糖基，使其变成O型。
Withers表示，这项发现可以显著提高我们现有血液供应的利用率和能力。他认为，这对于那些试图管理我们血液供应的血库行业人士来说是最重要的。通常情况下，当血库O型血库存不足——正如许多血库一样——血库就会开展活动，恳请捐献者前来补充库存。有了这项技术，他们就可以简单地将大量充足的A型血转化为满足他们需求的O型血。虽然他们还没有测试能够转化B型血的酶，但研究人员希望他们也能使用类似的方法找到一种酶来完成这项工作。B型血的细胞表面也有类似的糖基——尽管与A型血的糖基明显不同——所以也可能在肠道中存在功能性的酶对，但研究人员尚未进行搜索。
然而，这些酶在血库的常规使用仍然遥遥无期。Withers和他的同事们正在与加拿大血液服务中心合作，评估这些酶在不同血液样本中的效果，并最终评估转化后的血液是否安全。还有很多工作要做，但在寻找合适的酶三十多年后，研究人员离实现更灵活、更稳定的血液供应又迈进了一大步。
