生理學(xué):第四節(jié)　血型與輸血原則

一、血型與紅細(xì)胞凝集

若將血型不兼容的兩個人的血滴放在玻片上混合，其中的紅細(xì)胞即聚集成簇，這種相容稱為凝集（agglutination)。紅細(xì)胞的凝集有時還伴有溶血。當(dāng)血型（bolld group)不相容的血液輸入循環(huán)血液中時，在血管內(nèi)可發(fā)生同樣的情況，此凝集成簇的紅細(xì)胞可以堵塞毛細(xì)血管，溶血將損害腎小管，同時常伴發(fā)過敏反應(yīng)，其結(jié)果可危及生命。

造成紅細(xì)胞凝集的機(jī)制是抗原-抗體反應(yīng)。凝集原的特異性完全取決于鑲嵌入紅細(xì)胞膜上的一些特異糖蛋白，在凝集反應(yīng)中糖蛋白起著抗原的作用，因而稱它們?yōu)槟�集原（agglutinogen)。能與紅細(xì)胞膜上的凝集原起反應(yīng)的特異抗體則稱為凝集素（agglutinin)。凝集素是由γ-球蛋白構(gòu)成的，它們?nèi)芙庠谘獫{中。發(fā)生抗原-抗體反應(yīng)時，由于每個抗體上具有10個左右與抗原結(jié)合的部位，抗體在若干個帶有相應(yīng)抗原的紅細(xì)胞之間形成橋梁，因而使它們聚集成簇。

人血液中，在紅細(xì)胞上都具有一套特異的凝集原。目前在紅細(xì)胞上已確定有許多種不同的抗原，大約有30種抗原能引發(fā)相當(dāng)劇烈的機(jī)體反應(yīng)。血型是指紅細(xì)胞上特異抗原的類型。表3-5中列出了ABO、Rh、MNSs、P等9個最重要的血型系統(tǒng)和它們所具有的特異抗體。動用現(xiàn)代免疫學(xué)手段可以在紅細(xì)胞膜上鑒別出約400種不同特征的抗原。如果只將其中已經(jīng)分類的抗原型作為依據(jù)，就有3億種不同的可能組合，可見血型抗原最為重要的血型是ABO系統(tǒng)和Rh系統(tǒng)。

表3-5 重要血型及其特異抗體

雖然通常所說的血型是指紅細(xì)胞的血型，但是存在于紅細(xì)胞上的血型抗原也存在于白細(xì)胞、血小板和一般組織細(xì)胞上，引外在白細(xì)胞和血小板上還存在它們本身特有的抗原。

二、紅細(xì)胞血型

1901年　Landsteiner發(fā)現(xiàn)了第一個血型系統(tǒng)，即ABO血型系統(tǒng)，從此為人類揭開了血型的奧秘，并使輸血成為安全度較大的臨床治療手段。

（一)ABO血型系統(tǒng)

1．ABO血型的分型及其物質(zhì)基礎(chǔ)ABO血型是根據(jù)紅細(xì)胞膜上存在的凝集原A與凝集原B的情況而將血液分為4型。凡紅細(xì)胞只含A凝集原的，即稱A型；如存在B凝集原的，稱為B型；若A與B兩種凝集原都有的稱為AB型；這兩種凝集原都沒有的，則稱為O型。不同血型的人的血清中各含有不同的凝集素，即不含有對抗內(nèi)他自身紅細(xì)胞凝集原的凝集素。在A型人的血清中，只含有抗B凝集素；B型人的血清中，只含有抗A凝集素；AB型人的血清中沒有抗A和抗B凝集素；而O型人的血清中則含有抗A和抗B凝集素（表3-6)。后來進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)4種血型的紅細(xì)胞上都含有H抗原，O型的紅細(xì)胞上也含有H抗原。H抗原是形成A、B抗原的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，但是H物質(zhì)的抗原性很弱，因此血清中一般都沒有抗H抗體。利用抗血清作細(xì)致的檢測可以發(fā)現(xiàn)，A型www.med126.com還可再區(qū)分為A₁、和A₂亞型。在A₁亞型紅細(xì)胞上含有A和A₁抗原，而A₂型紅細(xì)胞上僅含有A抗原。相應(yīng)的在A₁型血清中只有抗B凝集素，而A₂型血清中除抗B凝集素之外，還含有抗A₁凝集素。因此當(dāng)將A₁型的血液輸給A₂型的人時，血清中的抗A₁凝集素可能與A₁型的人紅細(xì)胞上的A₁抗原結(jié)合產(chǎn)生凝集反應(yīng)。據(jù)調(diào)查，我國漢族人中A₂型和A₂B型分別不超過A型和AB型人群的1%，即使如此，在測定血型和輸血時都應(yīng)注意到A亞型的存在。

表3-6 ABO血型系統(tǒng)中的凝集原和凝集素

上述ABO系統(tǒng)各種血型抗原的特異必理決定于糖蛋白上所含的糖鏈。這些糖鏈都是由少數(shù)糖基所組成的寡糖鏈（oligosaccharide)。這些寡糖鏈都暴露在紅細(xì)胞的表面，圖3-9示意了ABO系統(tǒng)中H、A和B抗原的寡糖鏈結(jié)構(gòu)差異。

圖3-9　ABH抗原物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)

2．血型的遺傳學(xué)特征血型是先天遺傳的。出現(xiàn)在某一染色體的同一位置上的不同基因，稱為等們基因（allele)。ABOA（H)系統(tǒng)中控制A、B、H抗原生成的基因即為等位基因。在染色體二倍體上只可能出現(xiàn)上述三個等們基因中的兩個，其中一個來自父體，另一個來自母體，這兩個等位基因就決定了子代血型的基因型（genotype)。這兩種基因型首先決定了轉(zhuǎn)糖酶的氨基酸組成和順序，也即決定了生成的轉(zhuǎn)糖酶的種類，后者轉(zhuǎn)而決定表現(xiàn)血型抗原特異性的寡糖鏈的組成，也即這個人的血型表型（phenotype)。表3-7上顯示了ABO系統(tǒng)中決定每種血型表型的可能基因型。從表上可以看出，A基因和B基因是顯性基因，O基因則為隱性基因。因此，紅細(xì)胞上表型O只可能來自兩個O基因，而表型A或b 由于可能分別來自AO和BO基因型，因而，A型或B型的父母完全可能生下O型的子女。知道了血型的遺傳規(guī)律，就可以從子女的血型表型來推斷親子關(guān)系。例如，AB型的人決不可能是O型子女的父親。但必須注意的是，法醫(yī)學(xué)上需要依據(jù)血型表型來判斷親子關(guān)系時，只能作為否定的參考依據(jù)，而不能據(jù)此作出肯定的的判斷。由于血細(xì)胞上有許多種血型，測定血型的種類愈多，那么作出否定性判斷的可靠性也愈高。

表3-7 ABO（H)　血型系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)

新生兒的血液中還不具有ABO系統(tǒng)的抗體；在出生后的第一年中這種抗體才逐漸出現(xiàn)在血漿中，可以對抗自已血細(xì)胞上所沒有的抗原。這類天然抗體多屬IgM，其產(chǎn)生的原因尚未完全闡明，據(jù)推測，由腸道細(xì)菌所釋放的物質(zhì)或某些食物成分進(jìn)入體內(nèi)能夠刺激血型抗體的產(chǎn)生。因?yàn)槟承┠c道具有與紅細(xì)胞同樣的抗原決定簇。

血型抗原在人群中的分布，在不同地域不同民族中是有差異的。以研究較多的ABO系統(tǒng)為例，在中歐地區(qū)人群中，40%以上為A型，稍低于40%為O型，10%左右為B型，6%左右為Ab 型；而在美洲土著民族中則90%屬O型。在我國各族人民中ABO血型的分布也不盡相同。詳見表3-8以了解各地域、各民族的血型分布規(guī)律，將有助于人類學(xué)研究各民族的來源和相互關(guān)系。

上海生物制品研究所血型組:<<血型與血庫>>第9頁。上海人民出版社第1版1977年 湖南醫(yī)學(xué)院生理教研組調(diào)查報(bào)告

3．ABO血型的檢測正確測定血型是保證輸血安全的基礎(chǔ)。在一般輸血中只有ABO系統(tǒng)的血型相合才能考慮輸血。測定ABO系統(tǒng)的方法是：在玻片上分別滴上一滴抗B、一滴抗A和一滴抗A-抗B血清，在每一滴血清上再加一滴紅細(xì)胞懸浮液，輕輕搖動，使紅細(xì)胞和血清混勻，觀察有無凝集現(xiàn)象（圖3-10)。

圖3-10 ABO血型的測定

（二)Rh血型系統(tǒng)

1．Rh血型系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)和在人群中的分布在尋找新血型物質(zhì)的探索中，當(dāng)把恒河猴（Rhesus monkey)的紅細(xì)胞重復(fù)注射入家兔體內(nèi)，引起家兔產(chǎn)生免疫反應(yīng)，此時在家兔血清中產(chǎn)生抗恒河猴紅細(xì)胞的抗體（凝集素)。再用含這種抗體的血清與人的紅細(xì)胞混合，發(fā)現(xiàn)在白種人中，約有85%的人其紅細(xì)胞可被這種血清凝集，表明這些人的紅細(xì)胞上具有與恒河猴同樣的抗原，故稱為Rh陽性血型；另有約15%的人的紅細(xì)胞不被這種血清凝集，稱為R　h陰性血型，這一血型系統(tǒng)即稱為Rh血型。在我國各族人中，漢族和其它大部分民族的人，屬Rh陽性的約占99%，Rh陰性的人只占1%左右。但是在另一些少數(shù)民族中，Rh陰性的人較多，如苗族為12.3%,塔塔爾族為15.8%。

2．Rh血型系統(tǒng)的基因型及其表達(dá)利用血清試驗(yàn)提示了人類紅細(xì)胞上的Rh血型系統(tǒng)包括著5種不同的抗原，分別稱為C、c、D、E、e。從理論上推斷，有3對等位基因Cc、Dd 、Ee控制著6個抗原。但實(shí)際上未發(fā)現(xiàn)單一的抗d血清，因而認(rèn)為d是“靜止基因”，在紅細(xì)胞表面不表達(dá)d抗原。在5個抗原中，D抗原的抗原性最強(qiáng)。因此通常將紅細(xì)胞上含有D抗原的，即稱為Rh陽性；而紅細(xì)胞上缺乏D抗原的，稱為Rh陰性。

3．Rh血型的特點(diǎn)及其在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的意義前述ABO血型時曾指出，從出生幾個月之后在人血清中一直存在著ABO系統(tǒng)的凝集素，即天然抗體。但在人血清中不存在抗Rh的天然抗，只有當(dāng)Rh陰性的人，接受Rh陽性的血液后，通過體液性免疫才產(chǎn)生出抗Rh的抗體來。這樣，第一次輸血后一般不產(chǎn)生明顯的反應(yīng)，但在第二次，或多次再輸入Rh陽性血液時即可發(fā)生抗原-抗體反應(yīng)，輸入的Rh陽性紅細(xì)胞即被凝集。

Rh系統(tǒng)與ABO系統(tǒng)比較時的另一個不同點(diǎn)是抗體的特征。ABO系統(tǒng)的抗體一般是完全抗體IgM。而Rh系統(tǒng)的抗體主要是不完全抗體IgG，后者分子較能透過胎盤。因此，當(dāng)陰性的母親懷有陽性的胎兒時，陽性胎兒的小時紅細(xì)胞或D抗原可以進(jìn)入母體，通過免疫反應(yīng)，在母體的血液中產(chǎn)生免疫抗體，主要是抗D抗體。這種抗體可以透過胎盤進(jìn)入胎兒的血液，可使胎兒的紅細(xì)胞民生凝集和溶解，造成新生兒溶血性貧血，嚴(yán)重時可致胎兒死亡。但一般只有在分娩時才有較大量的胎兒紅細(xì)胞進(jìn)入母體，而母體血液中的抗體濃度是緩慢增加的，一般需要數(shù)月的時間，因此，第一次妊娠常不產(chǎn)生嚴(yán)重反應(yīng)。如果Rh陰性母親再次懷有Rh陽性胎兒時，此時，母體血液中高濃度的Rh抗體將會透過胎盤，破壞大量胎兒紅細(xì)胞。

三、白細(xì)胞與血小板血型

白細(xì)胞與血小板上與有A、B、H、MN、P等紅細(xì)胞抗原，此外還有它們所特有的抗原，這些抗原具有臨床意義，特別是組織兼容性抗原對選擇器官組織的移植和血液成分的輸注的合適供應(yīng)者(donor)有重要意義。白細(xì)胞與血小板的抗原可使受者（recipient)產(chǎn)生免疫反應(yīng)，這時，輸血可引起發(fā)熱反應(yīng)，移植的器官組織受破壞的速度加快，在體內(nèi)的生存期縮短。

人白細(xì)胞抗原（ human leukocyte antigen,HLA)是人類白細(xì)胞上最強(qiáng)的同種抗原。ＨＬＡ系統(tǒng)由數(shù)量眾多的抗原所組成，是一個極為復(fù)雜的抗原系統(tǒng)，控制這些抗原的基因位于第６號染色體的短臂上，在這一部位的染色體上分布著A、B、C、D４個基因位點(diǎn)，它們控制著７組HLＡ抗原即：HLA-A、HLA-B、HLA-C、HLA-D、HLA-DR、HLA-DQ和HLA-DP，每一組又包括許多種抗原。例如HLA-A組有20多種抗原，HLA-B組有50種以上不同的抗原，HLA-C組則有11種抗原。根據(jù)抗原發(fā)現(xiàn)的順序，又對抗原作編號，如HLA-A1、A2……A19等。它們的數(shù)量隨著新抗原的認(rèn)定還在繼續(xù)擴(kuò)大。

HLA是鑲嵌在細(xì)胞膜上的糖蛋白，根據(jù)HLA的結(jié)構(gòu)和分布特征，將它們分成兩類：即I類和Ⅱ類抗原，HLA-A、B、C屬I類抗原，分子量為56000，由一條重肽鏈和一條輕肽鏈所組成，它們的抗原特異性是由重肽鏈上氨基酸列所決定的。這類抗原總稱 為I類抗原；它們除了分布在白細(xì)胞和血小板上，還廣泛分布在各種正常組織器官和腫瘤組織的有核細(xì)胞膜上。其余的HLA抗原即D、DR、DP和DQ屬于Ⅱ類抗原，分子量為63000，它們只分布在B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞上。

HLA系統(tǒng)除了在醫(yī)學(xué)上與器官移植、植皮、骨髓移植和輸轎有密切的關(guān)系外，還可應(yīng)用于親子鑒定和人類學(xué)研究。在應(yīng)用于親子鑒定時，由于HLA的數(shù)目極多，HLa –A和HLA-B相結(jié)合的形式極多，要有相同表現(xiàn)型的機(jī)會極少。例如，15個HLA-A和20個HLA-B能夠產(chǎn)生20246種表現(xiàn)型。因此，在作親子關(guān)系的否定判定時，HLA測定可過到90%以上的可靠性。各種HLA出現(xiàn)的頻率具有明顯的種族差異。例如，高加索人種中，HLA-A-A₃₀和B₄₂抗原的出現(xiàn)頻率較其它人種為少，而在北美印地安人種，HLA-B₅₁抗原出現(xiàn)頻率較高。因此，HLA系統(tǒng)是人類學(xué)研究的一個重要指標(biāo)。

血小板還有一些特有的抗原，如PI、Zw、Ko等系統(tǒng)，它們與紅細(xì)胞或白細(xì)胞上的同種抗原沒有關(guān)系。這些抗原可因輸血和妊娠而產(chǎn)生免疫抗體。約有50%的病人在長期重復(fù)輸注血小板后，在血清中可出現(xiàn)抗輸入血小板的抗體。它們可引起發(fā)熱反應(yīng)，使輸入的細(xì)胞縮短生存期，還以掩蓋抗紅細(xì)胞的特異抗體的存在，因而影響血型測定的正確性。當(dāng)妊娠母親血清中出現(xiàn)抗血小板抗體時，可導(dǎo)致新生兒血小板減少癥。

四、輸血的原則

輸血已經(jīng)成為治療某些疾病、搶救傷員生命和保證一些手術(shù)得以順利進(jìn)行的重要手段。但是，由于輸血發(fā)生差錯，造成病人嚴(yán)懲損害，甚至死亡的事故并不鮮見。美國的統(tǒng)計(jì)資料報(bào)道，在1976年至1985年的10年間。美國共發(fā)生輸血死亡事故159例，其中由于ABO系統(tǒng)的錯誤為137例，占86%。為了保證輸血的安全性和提高輸血的效果，必須注意遵守輸血的原則。

隨著醫(yī)學(xué)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，輸血療法已經(jīng)從原來的單純輸全血，發(fā)展為輸全血和成分輸血（transfusion or blood components)。成分輸血，就是把人血中的各種有效成分，如紅細(xì)胞、粒細(xì)胞、血小板和血漿分別制備成高純度或高濃度的制品再輸入。這樣既能提高療效，減少不良反應(yīng)，又能節(jié)約血源。

在準(zhǔn)備輸血時，首先必須保證供血者與受血者的ABO血型相合，因?yàn)檫@一系統(tǒng)的不相容輸血常引起嚴(yán)重的反應(yīng)。對于在生育年齡的婦女和需要反復(fù)輸血的病人，還必須使供血者與受血者的Rh血型相合，以避免受血者在被致敏后產(chǎn)生抗Rh的抗體。

即使在ABO系統(tǒng)血型相同的人之間進(jìn)行輸血，在輸血前必須進(jìn)行交叉配血試驗(yàn)（corss-match test)，即不僅把供血者的紙細(xì)胞與受血者的血清進(jìn)行血清配合試驗(yàn)（這稱為試驗(yàn)主側(cè))；而且要把受血者的約細(xì)胞與供血者的血清作配合試驗(yàn)（這稱為試驗(yàn)的次側(cè))。這樣，既可檢驗(yàn)血型測定是否有誤，又能發(fā)現(xiàn)他們的紅細(xì)胞或血清中，是否還存在一些其它的凝集原或凝集素，足以引起紅細(xì)胞凝集反應(yīng)。在進(jìn)行并叉式配血試驗(yàn)時，應(yīng)在37℃下進(jìn)行，以保證可能有的凝集反應(yīng)得以充分顯示。

如果交叉配血試驗(yàn)的兩側(cè)都沒有凝集反應(yīng)，即為配血相合，可以進(jìn)行輸血；如果主側(cè)有凝集反應(yīng)，則為配血不合，不能輸血；如果不側(cè)不起凝集反應(yīng)，而次側(cè)有凝集反應(yīng)，只能在應(yīng)急情況下輸血，輸血時不宜太快太多，并密切觀察，如發(fā)生輸血反應(yīng)，應(yīng)立即停止輸注。

以往曾經(jīng)把O型的人稱為“萬能供血者（universal donor)”,認(rèn)為他們的血液可以輸給其他血液的人。但目前認(rèn)為這種輸血是不足取的，因?yàn)�，雖然O型的紅細(xì)胞上沒有A和B凝集原，因而不會被受血者的血漿凝集，然而O型人的血漿中的抗A和抗B凝集素能與其它血型受血者的紅細(xì)胞發(fā)生凝集反應(yīng)。當(dāng)輸入的血量較大時，供血者血漿中的凝集素未被受血者的血漿足夠稀釋時，受血者的紅細(xì)胞會被廣泛凝集。

總之，輸血是一個多環(huán)節(jié)的過程，每個環(huán)節(jié)上的失誤都可能造成嚴(yán)重事故。因此，大進(jìn)行輸血操作時，m.gydjdsj.org.cn/shiti/必須嚴(yán)格遵守輸血原則，密切注意觀察；而且只在確實(shí)需要時才進(jìn)行輸血。決不可盲目濫用。

參考資料

1．吳祖澤主編，造血干細(xì)胞移植基礎(chǔ)，第1-4章，北京，人民衛(wèi)生出版社，1988

2．BrizziMF,Avauzi GC,Pegoraro L.Hematopoitic growth factor receptors.Int J Cell Cloning1991;9:274-300

3.Colman RW,Jack H ed.Hemostasisand Thrombosis 2nd ed,Churchill Livingstone,New York,1987

4.Dainiak N.Surfacemembrane-associated regulation of cell assembly,differentiation and growth.Blood 1991;78: 264-276

5.Dessypris EN,Krantz SB.Erythropoietin:regulation of erythropoiesis and clinical use .Adv Pharmacol1990;21:127-147

6.Harian JM.Leukocyte-endothelialinteractions.Blood 1985;65:513-526

7.Jandl JH.Blood-Testoodk ofHematology.Llttle,Brown Co,Boston,1978

8.Murphy MJ Jr ed.b Blood CellGrowth Factors.Alpha Med Press,Dayton ,1991

9.Pittilo RM,Machin SJed.Platelet-vessel Wall Interactions.Springer-Verlag,London,1988

10.Williams WJ, BeutlerE.Hematology 4^th ed,McGraw-Hill Publishing Co,New York,1990