Nature子刊解答60年血型谜题

互联网2014-12-26

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研究人员揭示了过去60年来一直是未解之谜的一种人类血型的根源基因。他们发现，该基因上存在一种遗传缺失是导致某些人缺失这种血型的主要原因。

在发现Vel血型背后的基因之后，医学科学家们现在能够开发出一种更可靠的DNA测试，来识别缺失这种血型的人们。这将降低带有抗Vel抗体的患者在接受Vel阳性供体<a target="_blank">输血</a>后，发生严重有时甚至是危机生命的红血细胞破坏的风险。

在过去的一个世纪里几乎所有34种血型系统的遗传基础均获得解析，然而自60年前首次发现Vel血型以来，研究人员付出了不懈的努力去鉴别这一血型的潜在基因。据估计，每5000人中就有一人是Vel阴性（Vel-negative），带有抗Vel抗体的患者接受常规输血会导致肾衰竭甚至是死亡。

剑桥大学和英国桑格研究院Willem Ouwehand 教授说：“这一研究令人感到兴奋，它显示了现代基因组学技术的力量如何能够直接造福患者医疗护理。这也是血型遗传学的一个里程碑，结束了以奥地利的Landsteiner，英国的Fisher、Coombs和Morgan为起始，漫长的令人惊叹的血型遗传学发现之旅。”

没有来自丹麦、英国和荷兰的数学服务中心的同事们的帮助，该研究小组不可能获得这一研究发现。他们付出了巨大的努力，通过检测来自35万带有抗Vel抗体的捐献者的红血细胞，鉴别出了65名缺失Vel血型的个体。

随后，他们对5名缺失Vel血型的捐赠者的基因组编码区域进行了测序，以鉴别潜在基因。

研究小组发现Vel阴性人群存在SMIM1基因异常。SMIM1定位在1号染色体上，编码一个相比人类平均蛋白质小5倍的一种小蛋白。这为其他的途径难以证实这一发现提供了直接的解释。

“从发现基因到确定功能只用了不到两个月的时间，这是一个了不起的壮举，”Ouwehand教授说。

当前对于Vel阴性人群的测试可能是不准确的，鉴别出该基因的这一新作用将使得鉴别缺失Vel的人群变得更加容易。剑桥大学NHS血液和移植中心以及Sanquin血液供应研究<a target="_blank">实验室</a>当前正致力一起开发一种新的、可负担得起的DNA测试，有效鉴别缺失Vel血型的人群。

“我们已经知道75个与血红蛋白水平和其他血红细胞性状相关的基因组区域，但我们很快认识到我们研究中发现的SMIM1基因在这些相关的其中一个区域。我们曾经设想1号染色体这一区域的一个基因在血红细胞生命中起作用，现在我们获得了明确的证据，证实它就是SMIM1。”

“我们已经证实，这一基因控制了红血细胞膜的一种蛋白。在斑马鱼中关闭SMIM1基因，显示红细胞数量显著减少，导致了斑马鱼贫血。”

该研究小组发现，红血细胞研究鉴别的这种常见变异体强有力地影响了SMIM1基因发挥功能。这不仅解释了人群中Vel血型水平如此广泛差异的原因，也使得Smim1蛋白影响血红细胞血红蛋白水平这一说法变得极其合理。

低血红蛋白水平带来贫血风险。研究小组正在进一步展开研究推测Smim1蛋白调控红血细胞形成的机制。

“在过去的十几年里，研究人员一直在鱼类、小鼠和人体内寻找红血细胞形成的潜在分子机器，我们发现近来假定的一个基因实际上控制了一种红血细胞膜蛋白，其在血红蛋白水平调控中发挥着惊人重要的作用。更好地了解SMIM1基因的调控机制非常重要。”