Nature子刊解答60年血型謎題
日期：2013-04-09 09:01:53
研究人員揭示了過去60年來一直是未解之謎的一種人類血型的根源基因。他們發現，該基因上存在一種遺傳缺失是導致某些人缺失這種血型的主要原因。
在發現Vel血型背后的基因之后，醫學科學家們現在能夠開發出一種更可靠的DNA測試，來識別缺失這種血型的人們。這將降低帶有抗Vel抗體的患者在接受Vel陽性供體輸血后，發生嚴重有時甚至是危機生命的紅血細胞破壞的風險。
在過去的一個世紀里幾乎所有34種血型系統的遺傳基礎均獲得解析，然而自60年前首次發現Vel血型以來，研究人員付出了不懈的努力去鑒別這一血型的潛在基因。據估計，每5000人中就有一人是Vel陰性（Vel-negative），帶有抗Vel抗體的患者接受常規輸血會導致腎衰竭甚至是死亡。
劍橋大學和英國桑格研究院Willem Ouwehand 教授說：“這一研究令人感到興奮，它顯示了現代基因組學技術的力量如何能夠直接造福患者醫療護理。這也是血型遺傳學的一個里程碑，結束了以奧地利的Landsteiner，英國的Fisher、Coombs和Morgan為起始，漫長的令人驚嘆的血型遺傳學發現之旅。”
沒有來自丹麥、英國和荷蘭的數學服務中心的同事們的幫助，該研究小組不可能獲得這一研究發現。他們付出了巨大的努力，通過檢測來自35萬帶有抗Vel抗體的捐獻者的紅血細胞，鑒別出了65名缺失Vel血型的個體。
隨后，他們對5名缺失Vel血型的捐贈者的基因組編碼區域進行了測序，以鑒別潛在基因。
研究小組發現Vel陰性人群存在SMIM1基因異常。SMIM1定位在1號染色體上，編碼一個相比人類平均蛋白質小5倍的一種小蛋白。這為其他的途徑難以證實這一發現提供了直接的解釋。
“從發現基因到確定功能只用了不到兩個月的時間，這是一個了不起的壯舉，”Ouwehand教授說。
當前對于Vel陰性人群的測試可能是不準確的，鑒別出該基因的這一新作用將使得鑒別缺失Vel的人群變得更加容易。劍橋大學NHS血液和移植中心以及Sanquin血液供應研究實驗室當前正致力一起開發一種新的、可負擔得起的DNA測試，有效鑒別缺失Vel血型的人群。
“我們已經知道75個與血紅蛋白水平和其他血紅細胞性狀相關的基因組區域，但我們很快認識到我們研究中發現的SMIM1基因在這些相關的其中一個區域。我們曾經設想1號染色體這一區域的一個基因在血紅細胞生命中起作用，現在我們獲得了明確的證據，證實它就是SMIM1。”
“我們已經證實，這一基因控制了紅血細胞膜的一種蛋白。在斑馬魚中關閉SMIM1基因，顯示紅細胞數量顯著減少，導致了斑馬魚貧血。”
該研究小組發現，紅血細胞研究鑒別的這種常見變異體強有力地影響了SMIM1基因發揮功能。這不僅解釋了人群中Vel血型水平如此廣泛差異的原因，也使得Smim1蛋白影響血紅細胞血紅蛋白水平這一說法變得極其合理。
低血紅蛋白水平帶來貧血風險。研究小組正在進一步展開研究推測Smim1蛋白調控紅血細胞形成的機制。
“在過去的十幾年里，研究人員一直在魚類、小鼠和人體內尋找紅血細胞形成的潛在分子機器，我們發現近來假定的一個基因實際上控制了一種紅血細胞膜蛋白，其在血紅蛋白水平調控中發揮著驚人重要的作用。更好地了解SMIM1基因的調控機制非常重要。”
下一篇： Science：光合作用機制的新突破
