FUT2

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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。

FUT2
Secretor Gene (Se) (点击展开)
黏膜免疫与病原体受体
生化档案
染色体定位 19q13.33
氨基酸数 343 aa
分子量 ~ 39 kDa
酶功能 α-1,2-岩藻糖转移
关键产物 H 抗原 (Type 1链)
表型影响
分泌型 (Se) 唾液含血型物质, 易感诺如
非分泌型 (se) 唾液无抗原, 抵抗诺如
协同基因 FUT3 (Lewis)
相关疾病 克罗恩病, 1型糖尿病

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。

  • 分泌型 (SeSe / Sese): 约 80% 的人群。他们的黏膜上皮细胞能合成 H 抗原,并进一步合成 ABO 和 Lewis b 抗原。这有助于构建健康的肠道微生物组(双歧杆菌以这些糖链为食),但同时也为诺如病毒轮状病毒提供了结合受体,使其更易感染。
  • 非分泌型 (sese): 约 20% 的人群(G428A 纯合突变)。他们的黏膜缺乏 H 抗原,这赋予了他们对大多数诺如病毒毒株的天然免疫力
  • 代价: 虽然非分泌型躲过了诺如病毒,但他们患克罗恩病(Crohn's Disease)、1型糖尿病及阴道念珠菌感染的风险似乎更高,且血清 维生素B12 水平通常较低。

与 FUT3 的“乐高游戏”

人体分泌液中 Lewis 抗原的类型,完全取决于 FUT2FUT3 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。

           免疫遗传 · 知识图谱
上级分类 糖基转移酶 • 组织血型
互作基因 FUT3 (Lewis) • FUT1 (孟买型) • ABO
病原体 诺如病毒幽门螺杆菌 • 轮状病毒