FUT2
FUT2(Fucosyltransferase 2,岩藻糖基转移酶2),又称为 分泌型基因(Secretor Gene, Se),是决定人体是否为“分泌型”的关键基因。
它编码一种 α-1,2-岩藻糖基转移酶,主要在唾液腺、胃肠道黏膜等上皮细胞中表达。其功能是在前体糖链上添加一个岩藻糖,形成 H抗原。这不仅是合成 ABO血型 抗原和 Lewis抗原(Leb)的基础,更充当了多种病原体(如诺如病毒、幽门螺杆菌)侵入人体的“锚点”。约 20% 的人群为 FUT2 功能缺失突变(即非分泌型,sese),虽然他们无法在体液中分泌血型物质,但却获得了对诺如病毒的天然免疫力。
分泌型 vs 非分泌型:进化的博弈
FUT2 基因存在著名的“平衡多态性”(Balanced Polymorphism)。这实际上是人类与病原体长期博弈的结果。
与 FUT3 的“乐高游戏”
人体分泌液中 Lewis 抗原的类型,完全取决于 FUT2 和 FUT3 的排列组合。
| FUT2 (Se) | FUT3 (Le) | 红细胞表型 | 特征 |
|---|---|---|---|
| 分泌型 (Se) | 阳性 (Le) | Le(a-b+) | H 抗原被转为 Leb。易感 H. pylori。 |
| 非分泌型 (se) | 阳性 (Le) | Le(a+b-) | 无 H 抗原,无法合成 Leb,停留在 Lea。 |
| 任意 | 阴性 (le) | Le(a-b-) | CA19-9 阴性。 |
关键相关概念 [Key Concepts]
1. H Antigen (H抗原): 由 FUT2(在分泌液)或 FUT1(在红细胞)合成。它是 ABO 血型抗原的底物。O型血的人仅有 H 抗原。非分泌型(sese)的人唾液中没有 H 抗原,因此也无法检测到 A 或 B 抗原,即使他们血型是 A 或 B。
2. Norovirus Resistance (诺如病毒抵抗): 诺如病毒(特别是 GII.4 基因型)通过识别肠上皮表面的 HBGA(组织血型抗原)进入细胞。FUT2 突变导致 HBGA 缺失,病毒找不到“门把手”,无法感染。
3. Microbiome Symbiosis (菌群共生): 肠道黏液层的黏蛋白富含岩藻糖。FUT2 基因型决定了这些糖链的结构,从而“筛选”了定植的菌群。分泌型个体的肠道中,以岩藻糖为食的有益菌(如双歧杆菌)丰度更高。
学术参考文献 [Academic Review]
[1] Lindesmith L, et al. (2003). Human susceptibility and resistance to Norwalk virus infection. Nat Med.
[点评]:里程碑研究。首次证实了 FUT2 基因缺失(非分泌型)赋予了人类对诺如病毒的完全抵抗力。
[2] Kelly RJ, et al. (1995). Sequence and expression of a candidate for the human Secretor blood group alpha(1,2)fucosyltransferase gene (FUT2). J Biol Chem.
[点评]:成功克隆并鉴定了 FUT2 基因,揭开了“分泌型”血型的分子遗传学谜底。
[3] Rausch P, et al. (2011). Colonic mucosa-associated microbiota is influenced by an interaction of Crohn disease and FUT2 (Secretor) genotype. PNAS.
[点评]:揭示了宿主基因(FUT2)、肠道菌群与自身免疫病(克罗恩病)之间复杂的三角关系。