[科普中國(guó)]-ABO血型系統(tǒng)

簡(jiǎn)介

根據(jù)紅細(xì)胞表面有無(wú)特異性抗原（凝集原）A和B來(lái)劃分的血液類型系統(tǒng)。ABO血型系統(tǒng)是1900年奧地利蘭茨泰納發(fā)現(xiàn)和確定的人類第一個(gè)血型系統(tǒng)。根據(jù)凝集原A、B的分布把血液分為A、B、AB、O四型。紅細(xì)胞上只有凝集原A的為A型血，其血清中有抗B凝集素；紅細(xì)胞上只有凝集原B的為B型血，其血清中有抗A的凝集素；紅細(xì)胞上A、B兩種凝集原都有的為AB型血，其血清中無(wú)抗A、抗B凝集素；紅細(xì)胞上A、B兩種凝集原皆無(wú)者為O型，其血清中抗A、抗B凝集素皆有。具有凝集原A的紅細(xì)胞可被抗A凝集素凝集；抗B凝集素可使含凝集原B的紅細(xì)胞發(fā)生凝集。1

分子基礎(chǔ)血型實(shí)質(zhì)上是不同的紅細(xì)胞表面抗原。紅細(xì)胞質(zhì)膜上的鞘糖脂是AB0血型系統(tǒng)的血型抗原，血型免疫活性特異性的分子基礎(chǔ)是糖鏈的糖基組成。1960年，瓦特金斯（A. Watkins）確定了ABO抗原是糖類，并測(cè)定了其結(jié)構(gòu)。A、B、O三種血型抗原的糖鏈結(jié)構(gòu)基本相同，只是糖鏈末端的糖基有所不同。A型血的糖鏈末端為N-乙酰半乳糖胺；B型血為半乳糖；AB型兩種糖基都有，O型血?jiǎng)t缺少這兩種糖基。

在ABO抗原的生物合成中三個(gè)等位基因ABO及H控制著A、B抗原的形成。ABO抗原的前體是H抗原；A基因編碼一種叫N-乙酰半乳糖胺轉(zhuǎn)移酶的蛋白質(zhì)（A 酶），能把H抗原轉(zhuǎn)化成A抗原；B基因編碼一種叫半乳糖轉(zhuǎn)移酶的蛋白質(zhì)（B酶），能把H抗原轉(zhuǎn)化成B抗原；O基因不能編碼有活性的酶，而只有H抗原。2

輸血輸血時(shí)若血型不合會(huì)使輸入的紅細(xì)胞發(fā)生凝集，引起血管阻塞和血管內(nèi)大量溶血，造成嚴(yán)重后果。所以在輸血前必須作血型鑒定。正常情況下只有ABO血型相同者可以相互輸血。在缺乏同型血源的緊急情況下，因O型紅細(xì)胞無(wú)凝集原，不會(huì)被凝集，可輸給任何其他血型的人。AB型的人，血清中無(wú)凝集素，可接受任何型的紅細(xì)胞。但是異型輸血輸入量大時(shí)，輸入血中的凝集素未能被高度稀釋，有可能使受血者的紅細(xì)胞凝集。所以大量輸血時(shí)仍應(yīng)采用同型血。臨床上在輸血前除鑒定ABO血型外，還根據(jù)凝集反應(yīng)原理，將供血者和受血者的血液作交叉配血實(shí)驗(yàn)，在體外確證兩者血液相混不發(fā)生凝集，方可進(jìn)行輸血以確保安全。

近年來(lái)發(fā)現(xiàn)存在于紅細(xì)胞上的凝集原（即血型抗原）也存在于其他血細(xì)胞和一般組織細(xì)胞。所有細(xì)胞表面血型抗原的特異性可作為機(jī)體免疫系統(tǒng)鑒別自身和異物的標(biāo)志。因此，在臨床實(shí)踐中血型鑒定也是組織器官移植成敗的關(guān)鍵。人類血型有遺傳特性，決定血型的血型抗原即凝集原ABOA和B及其前身物H，分別受ABO三個(gè)等位基因控制。A、B基因?yàn)轱@性基因，O（H）基因?yàn)殡[性基因。它們的遺傳規(guī)律所顯示的父、母血型與子代血型間的關(guān)系，在法醫(yī)學(xué)上可作為否定親子關(guān)系的依據(jù)，若再配合其他血型系統(tǒng)的測(cè)定，則可判斷親子關(guān)系。

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應(yīng)用血型不僅在輸血上有重要意義，而且在人種學(xué)、遺傳學(xué)、法醫(yī)學(xué)、移植免疫、疾病抵抗力（或易感性）等方面都有應(yīng)用價(jià)值，在輸血前，一定要檢查病人(受血者)和輸血人（供血者）的血型，并且要進(jìn)行交叉配血試驗(yàn)。在臨床醫(yī)學(xué)中，除輸血、移植免疫外，對(duì)新生兒溶血病、自身免疫性溶血性貧血特異性抗體的檢查，也都需要血型知識(shí)和有關(guān)技術(shù)。

ABO血型抗原具有種族差異。例如，中歐地區(qū)的人群中，約40%以上的人為A型，近40%的人為O型，10%的人為B型，6%的人為AB型；而90%的美洲土著人為O型。

血型

血型（blood groups；blood types）是以血液抗原形式表現(xiàn)出來(lái)的一種遺傳性狀。

狹義地講，血型專指紅細(xì)胞抗原在個(gè)體間的差異；但現(xiàn)已知道除紅細(xì)胞外，在白細(xì)胞、血小板乃至某些血漿蛋白，個(gè)體之間也存在著抗原差異。因此，廣義的血型應(yīng)包括血液各成分的抗原在個(gè)體間出現(xiàn)的差異。通常人們對(duì)血型的了解往往僅局限于ABO血型以及輸血問題等方面，實(shí)際上，血型在人類學(xué)、遺傳學(xué)、法醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等學(xué)科都有廣泛的實(shí)用價(jià)值，因此具有著重要的理論和實(shí)踐意義，同時(shí)，動(dòng)物血型的發(fā)現(xiàn)也為血型研究提供了新的問題和研究方向。 血型一般常分A、B、AB和O四種，另外還有RH、MNS、P等極為稀少的10余種血型系統(tǒng)。其中，AB型可以接受任何血型的血液輸入，因此被稱作萬(wàn)能受血者，O型可以輸出給任何血型的人體內(nèi)，因此被稱作萬(wàn)能輸血者、異能血者、實(shí)際上，不同血型之間的輸送，一般只能小量的輸送，不能大量。要大量輸血的話，最好還是相同血型之間為好。2

發(fā)展史科學(xué)史記載：在17世紀(jì)80年代的英國(guó)，有位醫(yī)生曾經(jīng)給一個(gè)生命垂危的年輕人輸羊血，奇跡般的挽救了他的生命。其他醫(yī)生紛紛效仿，結(jié)果造成大量受血者死亡。

19世紀(jì)80年代，北美洲的一位醫(yī)生給一位瀕臨死亡的產(chǎn)婦輸人血，產(chǎn)婦起死回生。醫(yī)學(xué)界再次掀起輸血醫(yī)療熱，卻帶來(lái)驚人的死亡。

直到20世紀(jì)初，我們才打開了科學(xué)輸血的大門。人類最早認(rèn)識(shí)的血型系統(tǒng)是ABO血型系統(tǒng)。1900年，奧地利維也納大學(xué)病理研究所的研究員卡爾·蘭德施泰納發(fā)現(xiàn)：健康人的血清對(duì)不同人類個(gè)體的紅細(xì)胞有凝聚作用。如果把取自不同人的血清和紅細(xì)胞成對(duì)混合，可以分為A、B、C（后改稱O）三個(gè)組。后來(lái)，他的學(xué)生Decastello和Sturli又發(fā)現(xiàn)了第四組，即AB組。

數(shù)年后，蘭德施泰納等人又發(fā)現(xiàn)了其他獨(dú)立的血型系統(tǒng)，如MNS血型系統(tǒng)、Rh血型系統(tǒng)等。1930年，蘭德施泰納獲得了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。

幾十年來(lái)，新的血型系統(tǒng)不斷被報(bào)道，由1935年成立的國(guó)際輸血協(xié)會(huì)專門負(fù)責(zé)認(rèn)定與命名工作。得到承認(rèn)的30種人類血型系統(tǒng)包括超過600種抗原，但其中大部分都非常罕見。

血型的發(fā)現(xiàn)開創(chuàng)了免疫血液學(xué)、免疫遺傳學(xué)等新興學(xué)科，對(duì)臨床輸血工作具有非常重要的意義。血型系統(tǒng)也曾廣泛應(yīng)用于法醫(yī)學(xué)以及親子鑒定中，但已經(jīng)逐漸被更為精確的基因?qū)W方法所取代。

血型系統(tǒng)紅細(xì)胞血型是1900年由奧地利的K．蘭德施泰納發(fā)現(xiàn)的。他把每個(gè)人的紅細(xì)胞分別與別人的血清交叉混合后，發(fā)現(xiàn)有的血液之間發(fā)生凝集反應(yīng)，有的則不發(fā)生。他認(rèn)為凡是凝集者，紅細(xì)胞上有一種抗原，血清中有一種抗體。如抗原與抗體有相對(duì)應(yīng)的特異關(guān)系，便發(fā)生凝集反應(yīng)。如紅細(xì)胞上有A抗原，血清中有A抗體，便會(huì)發(fā)生凝集。如果紅細(xì)胞缺乏某一種抗原，或血清中缺乏與之對(duì)應(yīng)的抗體，就不發(fā)生凝集。根據(jù)這個(gè)原理他發(fā)現(xiàn)了人的ABO血型。后來(lái)他又把不同人的紅細(xì)胞分別注射到家兔體內(nèi)，在家兔血清中產(chǎn)生了3種免疫性抗體，分別叫做M抗體、N抗體及P抗體。用這3種抗體，又可確定紅細(xì)胞上3種新的抗原。這些新的抗原與ABO血型無(wú)關(guān)，是獨(dú)立遺傳的，是另外的血型系統(tǒng)。而且M、N與P也不是一個(gè)系統(tǒng)?？刂撇煌拖到y(tǒng)的血型基因在不同的染色體上，即使在一個(gè)染色體上，兩個(gè)系統(tǒng)的基因位點(diǎn)也相距甚遠(yuǎn)，不是連鎖關(guān)系，因此是獨(dú)立遺傳的。

部分系統(tǒng)Rh血型系統(tǒng)Rh是恒河猴（Rhesus Macacus）外文名稱的頭兩個(gè)字母。蘭德斯坦納等科學(xué)家在1940年做動(dòng)物實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)恒河猴和多數(shù)人體內(nèi)的紅細(xì)胞上存在Rh血型的抗原物質(zhì)，故而命名的。凡是人體血液紅細(xì)胞上有Rh抗原（又稱D抗原）的，稱為Rh陽(yáng)性。這樣就使已發(fā)現(xiàn)的紅細(xì)胞A、B、O及AB四種主要血型的人，又都分別一分為二地被劃分為Rh陽(yáng)性和陰性兩種。隨著對(duì)Rh血型的不斷研究，認(rèn)為Rh血型系統(tǒng)可能是紅細(xì)胞血型中最為復(fù)雜的一個(gè)血型系。Rh血型的發(fā)現(xiàn)，對(duì)更加科學(xué)地指導(dǎo)輸血工作和進(jìn)一步提高新生兒溶血病的實(shí)驗(yàn)診斷和維護(hù)母嬰健康，都有非常重要的作用。根據(jù)有關(guān)資料介紹，Rh陽(yáng)性血型在我國(guó)漢族及大多數(shù)民族人中約占99.7%，個(gè)別少數(shù)民族約為90%。在國(guó)外的一些民族中，Rh陽(yáng)性血型的人約為85%，其中在歐美白種人中，Rh陰性血型人約占15%

在我國(guó)，RH陰性血型只占千分之三到四。RH陰性A型、B型、O型、AB型的比例是3：3：3：1。

RH陰性者不能接受RH陽(yáng)性者血液，因?yàn)镽H陽(yáng)性血液中的抗原將刺激RH陰性人體產(chǎn)生RH抗體。如果再次輸入RH陽(yáng)性血液，即可導(dǎo)致溶血性輸血反應(yīng)。但是，RH陽(yáng)性者可以接受RH陰性者的血液。

有些血型抗體是不完全抗體，與相應(yīng)的抗原細(xì)胞結(jié)合后看不出凝集現(xiàn)象，血清中有抗體但不容易發(fā)現(xiàn)。1945年抗人球蛋白試驗(yàn)應(yīng)用到血型檢查中來(lái)，這種試驗(yàn)就可檢查不完全抗體，從此，許多血型抗原陸續(xù)被人發(fā)現(xiàn)。每當(dāng)發(fā)現(xiàn)一個(gè)新抗原后就要確定這一抗原與已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的血型是什么關(guān)系，這樣在人的紅細(xì)胞上便確定了若干血型系統(tǒng)。此外，還有一些抗原，或因其在群體中出現(xiàn)的頻率太高，或因其在群體中分布的頻率太低，對(duì)它們無(wú)法進(jìn)行遺傳學(xué)分析。在沒有弄清它們的遺傳關(guān)系以前，暫且把這些抗原分別叫做高頻率抗原及低頻率抗原，對(duì)于它們的歸屬有待進(jìn)一步確定。1

MN血型系統(tǒng)紅細(xì)胞膜上另一類血型抗原叫MN抗原，即紅細(xì)胞膜上的血型糖蛋白A。它在SOS凝膠電泳譜上顯示兩條區(qū)帶，即PAS－1和PAS－2，血型糖蛋白A是兩者的二聚物。已知血型糖蛋白A由131個(gè)氨基酸組成，其一級(jí)結(jié)構(gòu)已測(cè)定（圖2）。血型糖蛋白A的肽鏈呈三節(jié)式結(jié)構(gòu)，中間第73～92號(hào)氨基酸為疏水性肽鏈，可橫穿膜脂層；N端肽鏈位于膜外側(cè)，與血型活性有關(guān)，在這段肽鏈上分布有15條O-糖苷鍵型糖鏈和1條N-糖苷鍵型糖鏈，糖鏈中唾液酸占紅細(xì)胞膜上全部唾液酸的一半以上；C端肽鏈位于膜內(nèi)側(cè)，含較多酸性氨基酸。

MN抗原由M抗原和N抗原兩部分組成，如果用神經(jīng)氨酸酶將M抗原切去1個(gè)唾液酸（N-乙酰神經(jīng)氨酸），則為N抗原，如再切去一個(gè)唾液酸則抗原性完全失去。MN抗原的抗原性還和肽鏈上的氨基有關(guān)，若將氨基用乙?；Ｗo(hù)后即失去抗原性。隨著S和s兩個(gè)抗原的發(fā)現(xiàn)，此血型系統(tǒng)一般稱為MNS血型系統(tǒng)。

HLA血型系統(tǒng)HLA血型系統(tǒng)是人類白細(xì)胞抗原中最重要的一類。與紅細(xì)胞血型相比，人們對(duì)白細(xì)胞抗原的了解較晚，人體第一個(gè)白細(xì)胞抗原Mac是1958年法國(guó)科學(xué)家J．多塞發(fā)現(xiàn)的。HLA是人體白細(xì)胞抗原的英文縮寫，已發(fā)現(xiàn)HLA抗原有144種以上，這些抗原分為A、B、C、D、DR、DQ和DP7個(gè)系列，而且HLA在其他細(xì)胞表面上也存在。

HLA抗原是一種糖蛋白（含糖為9%），其分子結(jié)構(gòu)與免疫球蛋白極相似（圖3）。HLA分子由4條肽鏈組成（含2條輕鏈和2條重鏈），重鏈上連接2條糖鏈。HLA分子部分鑲嵌在細(xì)胞膜的雙脂層中，其插入膜的部分相當(dāng)于免疫球蛋白IgG的Fc區(qū)段，輕鏈為β-微球蛋白。由于分子結(jié)構(gòu)上的相似，故HLA與有保衛(wèi)功能的免疫防御系統(tǒng)密切相關(guān)。

此外，HLA和紅細(xì)胞血型一樣都受遺傳規(guī)律的控制。決定HLA型的基因在第6對(duì)染色體上。每個(gè)人分別可從父母獲得一套染色體，所以一個(gè)人可以同時(shí)查出A、B、C、D和DR5個(gè)系列中的5～10種白細(xì)胞型，因此表現(xiàn)出來(lái)的各種白細(xì)胞型有上億種之多。在無(wú)血緣關(guān)系的人間找出HLA相同的兩個(gè)是很困難的。但同胞兄弟姊妹之間總是有1/4機(jī)會(huì)HLA完全相同或完全不同。因此法醫(yī)鑒定親緣關(guān)系時(shí)，HLA測(cè)定是最有力的工具。

原理紅細(xì)胞血型抗原

紅細(xì)胞膜中夾雜著3種蛋白質(zhì)：糖蛋白、簡(jiǎn)單蛋白及膜收縮蛋白。紅細(xì)胞抗原有些突出在細(xì)胞表面，好像伸出在地面上的樹枝，如ABH抗原；有些鑲嵌在細(xì)胞膜內(nèi)，如Rh抗原?？乖c抗體發(fā)生特異反應(yīng)的部分，叫做抗原決定簇。血型抗原決定簇的化學(xué)組成，有的已經(jīng)清楚，但大部分不清楚。有些血型在體液中存在可溶性抗原，叫做血型物質(zhì)。從人體分離出來(lái)的ABH及Lewis血型物質(zhì)是糖蛋白，即在肽鏈的骨架上連接著一些糖的側(cè)鏈，這些糖鏈便是特異性決定簇。ABH及Lewis血型物質(zhì)的特異性決定簇很相似，只是在糖鏈上個(gè)別糖的種類或同一種糖由于存在位置不同，就顯出不同的特異性。比如A與B的抗原特異性，只是在糖鏈上有一個(gè)糖不相同，便顯示出不同的特異性。A抗原決定簇在糖鏈的終末端是一個(gè)N-乙酰半乳糖胺，而B抗原決定簇在糖鏈的終末端卻是一個(gè)D-半乳糖。

紅細(xì)胞上的ABH抗原決定簇，雖與體液中的抗原決定簇糖鏈結(jié)構(gòu)相同，但連接的骨架不同。紅細(xì)胞上的糖鏈?zhǔn)峭ㄟ^神經(jīng)鞘氨醇與脂肪酸結(jié)合在一起，而不是與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起，所以紅細(xì)胞上的ABH抗原是糖脂而不是糖蛋白。

MN·P及I血型的抗原決定簇也是碳水化合物。Rh抗原的決定簇可能是蛋白質(zhì)，因?yàn)榧t細(xì)胞經(jīng)硫氫化物、脲素及蛋白酶等物處理后，Rh活性即行消失。

有一些血型抗體，如抗IH，抗IA，抗IB，抗IP1等，只與帶有I抗原及另外一個(gè)抗原的細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)，而不與其中只有一個(gè)抗原的細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)。說(shuō)明這些抗原為復(fù)合抗原，在一個(gè)分子上具有兩種特異性。

Lewis血型抗原實(shí)際上是血漿中的抗原，紅細(xì)胞上的Lewis抗原是從血漿中吸附來(lái)的。I抗原在分泌液中雖有可溶性抗原，但不存在于血漿中。另外有些血型是在血漿中存在可溶性抗原，分泌液中卻不存在。Bg抗原實(shí)際是白細(xì)胞的抗原，可能從白細(xì)胞脫落到血漿中，再?gòu)难獫{中吸附到紅細(xì)胞上，表現(xiàn)為紅細(xì)胞的抗原。Chido血型及Rodger血型的抗原與血漿中的補(bǔ)體第四成分（C4）有關(guān)。用電泳方法分析人的C4，可以見到3種類型：泳動(dòng)快的（F）；泳動(dòng)慢的（S）；快慢兩種成份都有的（FS）。血漿中只有F成份的人，紅細(xì)胞上有Rodger抗原。只有S成份的人，紅細(xì)胞上有Chido抗原。兩種成份全有的人，紅細(xì)胞上也同時(shí)具有Chido及Rodger兩種抗原。

各種血型抗原在紅細(xì)胞上的分布是不同的，有的密集，有的疏松?？乖瓟?shù)目的多少?zèng)Q定了抗原的強(qiáng)弱。用放射性碘標(biāo)記的兔抗A及抗B血清，檢查人的紅細(xì)胞，根據(jù)每個(gè)細(xì)胞上的放射性強(qiáng)度，可以推算出每個(gè)紅細(xì)胞上的抗原數(shù)目。

各種血型抗原在個(gè)體發(fā)育不同階段強(qiáng)度是不相同的。新生兒的ABO及Lewis抗原與其相應(yīng)的抗體之反應(yīng)較成人細(xì)脆弱。不到10厘米的胎兒之紅細(xì)胞就能與抗P1血清發(fā)生反應(yīng)，但其反應(yīng)強(qiáng)度較成人紅細(xì)胞弱。新生兒的紅細(xì)胞吸收抗I的能力幾乎與成人紅細(xì)胞一樣，但凝集反應(yīng)強(qiáng)度遠(yuǎn)較成人紅細(xì)胞弱?？墒桥c抗i血清的凝集卻比成人紅細(xì)胞強(qiáng)。Yta及Xga抗原在新生兒紅細(xì)胞上稍較成人紅細(xì)胞弱，而Rh、Kell、Duffy、Jk、MNSs、Di及Do等系統(tǒng)的抗原在出生時(shí)已發(fā)育完全。Chido血型的抗原在新生兒血漿中可以檢出，但在紅細(xì)胞上不能發(fā)現(xiàn)。4