發布時間: 2007-12-19
懷孕期間,母體與胎兒可能因彼此紅血球抗原型別不合而引發溶血症狀(hemolytic disease),造成死胎或者是新生兒黃疸、貧血、脾臟腫大等症狀,嚴重時新生兒甚至必須全身換血。本院生物化學研究所與台灣大學生命科學院生化科學所合聘之助研究員余榮熾副教授研究團隊,在對比尚未出生的胎兒紅血球表面保持直鏈的醣結構,以及出生後新生兒所形成分支之醣鏈結構分子機制後,發現最新關鍵因素-基因轉錄因子C/EBPalpha(CCAAT/enhancer binding protein alpha)。這項發現促進醫學界跨一大步瞭解胎兒預防因與母親ABO血型不容而引發強烈的溶血症的分子機制,研究成果同時刊載於12月最新出版的期刊BLOOD。
目前人類已發現的29個血型系統中,以ABO血型(包括A、B、AB、O型血液)與Rh血型出現新生兒溶血症較多;其中ABO血型又較Rh血型為多。母親體內有對抗胎兒血型的抗體,這些抗體經過胎盤,進入胎兒體內,攻擊胎兒的紅血球,引起胎兒溶血症狀。有趣的是,以ABO血型而言,母體與胎兒不同血型者比率最高,而ABO血型抗原抗體反應也是所有血型抗原中最強的;但是新生兒溶血症發生率卻相當低,也就是多數胎兒可以安全出生、新生兒都可以安然成長。
過去的研究已顯示,這和胎兒及新生兒紅血球表面所表現的醣結構形式有密切的關聯。成熟的成人紅血球表面,表現大量具有分支的醣鏈結構,稱為I抗原。此分支的醣結構導致A和B抗原和其抗體之間具有相當高的結合能力,可引發強烈的抗原抗體反應。然而胎兒的紅血球多不表現分支的I醣抗原結構,而保持稱為i抗原的直鏈型的醣結構。此直鏈的醣結構,使A和B抗原跟抗體間的結合能力大幅下降,而因此保護了胎兒不因與母體ABO血型不合而引發溶血症。因此有研究指出,以演化的觀點,紅血球上形成分支的醣鏈結構,應是較為不利的。然而胎兒在出生後,紅血球表面即快速的由原本的直鏈型i醣抗原轉變成具分支的I醣抗原結構;這也顯示細胞表面分支的醣鏈結構,顯然具有其重要的生理意涵。
余榮熾博士所領導的研究團隊,在馬偕紀念醫院、台北榮民總醫院、及桃園長庚紀念醫院的支援及合作下,研究團隊以紅血球性狀的血球細胞株,以及人類血球幹細胞,所建立的紅血球分化模型作為研究模式,經過一連串的研究,證明了紅血球表面從直鏈的醣結構轉換成分支的I醣抗原結構,由單一的基因轉錄因子C/EBPalpha(CCAAT/enhancer binding protein alpha)所控制。此研究成果對醣分支結構形成的分子機制的了解,邁前了一大步。
而且,根據他們的研究成果也顯示,C/EBPalpha轉錄因子不但存在於成人的紅血球前期細胞,亦大量存在於胎兒的紅血球前期細胞中,只是在胎兒的細胞中,此轉錄因子不具活化醣鏈分支結構形成的能力;他們的研究成果也顯示,C/EBPalpha轉錄因子上的後轉譯修飾作用(post-translational modification)的變化,可能才是真正決定胎兒紅血球上直鏈醣結構的保持,以及出生後分支結構形成的機制。
余榮熾博士研究團隊多年來投注精力於紅血球I醣抗原結構表現研究;連同此次成果,該團隊已於BLOOD期刊上發表過三篇論文。他們曾在馬偕紀念醫院林媽利醫師的協同研究下,確立了決定I抗原生成的I基因位置,發表2001年第一篇論文。2003年的系列論文中,他們站在I抗原、I基因與先天性白內障的生成具有密切關聯的基礎上,進一步證明了I基因座的複雜結構,以及證明I基因的突變和先天性白內障生成的遺傳關聯模式。
此次最新論文,研究團隊進一步證實I醣分支結構表現的調控機制。後續的研究將著重於此機制在胎兒和成人間的差異,以期望能更深入的回答,直鏈的醣結構與具分支的醣結構間轉換的分子機制,以及胎兒紅血球表面保持直鏈醣結構以防止與母體ABO血型不合而引發溶血症的機制。
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余榮熾副教授,本院生物化學研究所與台灣大學生命科學院生化科學所合聘助研究員
(O)3366-4070
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林美惠,中央研究院總辦事處
(02) 2789-8821,mhlin313@gate.sinica.edu.tw
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