输血安全始终是医疗领域无法回避的重要议题。任何血型检测环节中的细微疏漏,都可能造成严重甚至致命的后果。前不久,江西南昌市中心血站输血研究室主任徐晶团队报告了一例ABO基因启动子区域的新突变(c.1-66G>T),这一研究成果已被全球权威核酸序列数据库GenBank正式收录。该发现不仅进一步完善了人类血型基因的分子图谱,也为临床输血安全提供了更有力的保障。
那么,血型基因究竟是什么?它与大众熟悉的A型、B型、O型和AB型血之间,又存在怎样的联系?不妨从几个核心问题入手,逐步了解其中的科学原理。
血型是基因表达的结果
“血型,本质上是指红细胞表面特定抗原的种类和组合状态。”天津市血液中心免疫血液学研究室主任解金辉解释道。每个人的红细胞表面都可能携带不同类型的抗原,而正是这些抗原的差异,构成了不同血型分类的基础。例如,A型血携带A抗原,B型血携带B抗原,AB型血同时具有A抗原和B抗原,而O型血则通常不具备这两种抗原。
从生物学层面来看,血型实际上是血型基因作用后的产物。解金辉形象地比喻说,如果把人体看作一座“超级工厂”,那么位于第9号染色体上的ABO基因,就是决定A、B、O和AB血型的“设计图纸”。这份图纸会指挥细胞合成特定的糖基转移酶,进而生成A抗原或B抗原。
具体而言:A型血的人,ABO基因为A基因,它会指导合成N-乙酰半乳糖胺转移酶,这种酶会在H抗原上连接一个N-乙酰半乳糖胺,形成A抗原;B型血的人,ABO基因为B基因,它指导合成的半乳糖转移酶会在H抗原上连接半乳糖,形成B抗原;AB型血的人同时拥有A基因和B基因,因此两种酶都可以合成,最终同时形成A抗原和B抗原;而O型血的人,ABO基因为O基因,由于该基因发生了特定突变,导致其指导合成的酶失去活性,无法对H抗原进行修饰,红细胞表面只保留原始的H抗原——这也是O型血常被称为“万能供血者”的重要原因。
简而言之:血型基因决定糖基转移酶是否存在以及活性强弱,糖基转移酶再决定红细胞表面抗原的类型和表达,最终形成我们所说的血型。
降低输血误判风险
在人类长期进化过程中,基因随时都可能出现细微变化,也就是常说的基因突变,血型基因同样如此。解金辉介绍,基因在复制过程中有时会出现小“笔误”。大多数情况下,这类“笔误”不会带来明显影响,甚至没有实际生理意义。但如果变化恰好发生在基因的重要区域,就可能导致血型抗原合成异常,从而埋下临床输血安全隐患。徐晶团队此次发现的新突变,正是发生在ABO基因关键调控区域的一种重要变异。
他们发现的c.1-66G>T突变,属于ABO基因启动子区域的单碱基突变。这个区域在血型基因表达过程中发挥着关键作用。“如果说ABO基因是血型形成的‘设计图纸’,那么启动子区域就是决定这张图纸何时执行、执行多少的‘总开关’。”解金辉表示,启动子区域负责调控ABO基因的转录效率,决定糖基转移酶的合成数量,进而影响红细胞表面抗原的表达水平。此次发现的单碱基突变,表面上只是一个碱基替换,实际上却直接改变了启动子区域的调控功能,导致A抗原合成量明显减少,最终形成罕见的A3亚型血型。
这种A3亚型血型的特殊之处在于,其红细胞表面的A抗原表达水平非常低。因此,在常规血清学检测中,受限于检测方法和灵敏度,它有可能被误判为O型血。
“这一误判看起来很小,但在临床输血中可能带来致命风险。”解金辉特别强调。如果携带该突变的患者被误判为O型血,医护人员再按照常规输血原则为其输入O型血,就可能诱发急性溶血性输血反应。这种反应会造成患者体内红细胞被大量破坏,并出现发热、腰痛、黄疸、肾功能衰竭等症状,严重时甚至危及生命。此前,临床上曾发生因血型误判引发的输血安全事故,而此次新突变的发现,正有助于提前识别风险、避免类似问题再次发生。
至于未来人类血型基因会如何演变,解金辉认为,基因突变本身就是生物进化的重要内在动力。只要人类持续繁衍,基因变异就不会停止,血型基因也会不断出现新的突变类型和新的血型亚型。
除了此次南昌血站发现的启动子区域单碱基突变外,我国宁夏血液中心此前也曾发现过因ABO基因12.3kb大片段缺失引发的A亚型变异。这些研究成果都在持续丰富人类血型基因研究的内容。随着基因测序技术不断迭代升级,检测精度与效率持续提高,未来还将有更多隐藏的罕见血型和新亚型被逐步发现。
