血型系统
血型系统(blood group system)是指根据红细胞表面特异性抗原类型进行分类的科学体系。这些抗原能够触发免疫反应,既可能源于同种异体免疫,也可能来自异种免疫刺激。临床上鉴定人类血型通常采用特异性人源抗血清进行凝集试验。每个血型系统均由独立遗传的基因控制,多数系统的基因位于同一染色体上。据国际输血协会2025年6月最新统计,全球已确认48种血型系统,其中ABO系统与Rh系统在临床实践中具有最关键的意义。
介绍
血型(blood groups;blood types)是通过血液抗原表现的遗传特征。狭义指红细胞抗原的个体差异,而现代研究证实,除红细胞外,白细胞、血小板及特定血浆蛋白均存在抗原多样性。因此广义血型涵盖血液所有成分的抗原差异。虽然公众通常仅关注ABO血型与输血关联,实则血型研究在人类学、遗传学、法医学、临床医学等领域均有深远应用价值。动物血型体系的发现更进一步拓展了该学科的研究维度。
历史
血液分型理论由奥地利病理学家卡尔·兰德斯泰纳(1868–1943)于1902年开创。他通过自身与五位同事的血液交叉混合实验,发现部分样本出现凝集现象。研究表明红细胞表面存在两类特异物质:一种标记为"A"抗原,另一种按字母顺序命名为"B"抗原。无抗原但血清含两种抗体的样本被标记为"O",而同时存在A、B抗原的类型则定为AB型。由此确立A型、B型、AB型与O型四大基础分类。科学家推测人类最早血型为O型,历经百万年演化依次出现A型、B型与AB型,未来可能出现C型血。
1900年兰德斯泰纳通过红细胞与血清的交叉反应实验,发现凝集现象源于抗原-抗体特异性反应。此后通过家兔免疫实验发现M、N、P三类独立于ABO系统的抗原,证实血型系统存在多基因独立遗传特性。控制不同血型的基因位于不同染色体,即使同染色体也距离遥远,无连锁遗传现象。
成因
红细胞膜表面覆盖的糖类物质(以低聚糖链或多糖链形式存在)是实现细胞识别的关键。当两细胞糖类结构匹配时方可实现识别,此机制构成血型差异的基础。美国学者皮特·达达莫提出血型进化论:O型、A型、B型和AB型的出现与人类迁徙过程中的饮食适应密切相关。
O型血历史最悠久(约公元前6-4万年),对应尼安德特人以植物与昆虫为主的饮食。A型血形成于农耕文明时期(公元前2.5-1.5万年),现今集中于西欧与日本。B型血诞生于寒冷迁徙时期(公元前1.5万年至纪元初),常见于喜马拉雅山脉迁徙人群后裔。AB型为A型印欧人与B型蒙古族融合产物,形成不足千年,具有强抗细菌能力但易患恶性肿瘤。未来可能因环境剧变演化出适应污染环境的C型血。
列表
血型系统分类
ABO血型
简介
由卡尔·兰茨泰纳于1900年发现的首个人类血型系统。其抗原-抗体对应关系如表1所示。遗传受A、B、O三个等位基因控制,A、B为显性,O为隐性。染色体基因型与表型对应关系见表2。
O型红细胞虽无A、B抗原,但含H抗原(A、B抗原的基础)。ABH抗原可存在于红细胞与体液中,80%人群唾液含此类抗原(分泌型)。ABO系统存在天然抗体:A型含抗B抗体,B型含抗A抗体,O型含抗A、抗B抗体,这些抗体通过环境抗原隐性免疫产生。血型普查对种族研究具有重要意义。
基因
控制基因包括IA、IB、i。IA与IB对i显性,IA与IB无显隐性关系。A型基因型为IAIA或IAi;B型为IBIB或IBi;AB型为IAIB;O型为ii。
鉴定
使用抗A、抗B血清即可完成四种血型分类。根据遗传规律可推算配偶子女血型概率(详见表3、表4)。输血凝集反应矩阵见表5。
Rh血型
名称源于恒河猕猴(Rhesus Macacus)英文前缀。1940年研究发现多数人体红细胞存在Rh抗原(D抗原),含此抗原者为Rh阳性,反之为阴性。Rh系统复杂性居血型系统之首,其对输血医学与新生儿溶血性贫血防治具有重大意义。我国汉族Rh阳性率达99.7%,少数民族约90%。欧美白种人Rh阴性血型约占15%,我国仅占0.3%-0.4%,其A、B、O、AB型比例约为3:3:3:1。
Rh阴性者接受Rh阳性血液会产生抗体,再次输入将引发溶血反应。Rh阳性者可接受Rh阴性血液。
临床意义
1. 预防Rh系统溶血反应:Rh阴性者输入阳性血液后产生抗体,再次输入导致溶血。Rh阴性母亲孕育Rh阳性胎儿后输血亦可能引发溶血。
2. 新生儿溶血症:Rh阴性母亲第二次孕育Rh阳性胎儿时,母体抗体会经胎盘破坏胎儿红细胞。若母亲曾输Rh阳性血,第一胎即可发病。
Rh系统含C、c、D、E、e五种抗原(无d抗原),强度顺序为D>E>c>C>e。抗体多由输血或妊娠免疫产生,一旦形成抗体再接触阳性血将引发严重反应。Rh阴性女性输阳性血后怀孕易致胎儿死亡或核黄疸,幸存者可能出现智力与运动障碍。第一胎若为阳性则不宜继续生育。男性输血不影响生育能力。
自我保护
必须输同型血(A型Rh(-)输A型Rh(-))。就医需主动声明血型,未婚女性应避免人工流产,有流产或输血史者需做新生儿溶血预测。血站常年筛选储备Rh(-)血液。
输血保障
Rh(-)群体互助献血是保障血源的关键。不完全抗体需通过抗人球蛋白试验检测,自1945年该方法应用后,众多血型抗原陆续被发现。
血型抗原
红细胞膜含糖蛋白、简单蛋白与膜收缩蛋白三类蛋白质。抗原分为表面抗原(如ABH)与膜内抗原(如Rh)。抗原决定簇的化学组成部分明确:ABH及Lewis血型物质为糖蛋白,特异性由糖链结构决定。A抗原末端为N-乙半乳糖胺,B抗原末端为D-半乳糖。红细胞ABH抗原为糖脂结构。
锰P及I血型决定簇为糖类,Rh抗原可能为蛋白质(经硫氢化物处理失活)。复合抗原(如抗IH)需同时具备两种特异性方能反应。Lewis抗原从血浆吸附至红细胞,Bg抗原源自白细胞。Chido与Rodger抗原与血浆补体C4相关,电泳分型F、S、FS对应不同抗原表达。
抗原分布密度决定抗原强度,发育阶段影响抗原表达:新生儿ABO/Lewis反应弱,P1抗原较弱而i抗原较强,Rh/Kell/Duffy等系统出生即成熟。Chido抗原新生儿期仅存于血浆。
血型抗体
抗体属免疫球蛋白(Ig),血型相关仅IgG、IgM、IgA三类。天然抗体指无抗原刺激即存在的抗体,免疫抗体由同种/异种抗原刺激产生。天然抗体成因包括抗原致敏细胞自发产生或环境抗原交叉反应(如细菌A/B类似抗原)。天然抗体常为IgM,低温活性强,部分可结合补体(如Lewis),少数为IgG(如抗Lea/M/N/K)。
免疫抗体多由输血/妊娠产生,异种免疫(如菌苗/抗血清)也可提升抗A/B效价。完全抗体(IgM)在盐水中直接凝集,不完全抗体(IgG)需借助酶处理/胶体介质/抗球蛋白血清实现凝集。IgA在血型抗体中占比低。
血型结构功能
ABO血型
抗原存在于红细胞、唾液、胃液等分泌液中,60%汉族人唾液含ABO血型物质。化学本质为糖蛋白/糖脂,特异性取决于糖链结构。A抗原末端N-乙酰半乳糖,B抗原末端半乳糖,H抗原缺末端单糖。1981年已通过半乳糖酶将B型转为O型。
1911年发现A亚型(A1、A2)。A1细胞与抗A反应强且含A1抗原,A2细胞仅含A抗原。部分A2血清含不规则抗A1。B型血清含抗A与抗A1。AB型分A1B/A2B等亚型。
MN血型
即血型糖蛋白A,SOS凝胶电泳显示PAS-1/PAS-二聚体。由131个氨基酸组成,73–92号氨基酸形成跨膜疏水区。N端含15条O-糖苷链与1条N-糖苷链(占膜唾液酸50%以上),C端含酸性氨基酸。
M抗原切去一个唾液酸(N-乙酰神经氨酸)转为N抗原,再切则失活。抗原性与肽链氨基相关,乙酰化后消失。
白细胞血型HLA
人类最重要白细胞抗原,1958年法国J.多塞首次发现。已发现144种以上抗原,分A、B、C、D、DR、DQ、DP7系列。HLA为糖蛋白(含糖9%),结构类免疫球蛋白:4条肽链(2轻链2重链),重链连糖链,跨膜区类IgG Fc段,轻链为β-微球蛋白。
遗传基因位于第6对染色体,个体可表达5–10种型别,同胞有1/4概率全同或全异。HLA是法医亲缘鉴定最强工具。
应用价值
除输血外,血型在人类学、遗传学、法医学、移植免疫、疾病易感性等领域广泛应用。临床需交叉配血、新生儿溶血病诊断、自体免疫性疾病溶血性贫血抗体检测均依赖血型技术。
稀有血型
指出现率极低的血型类型,除ABO系统外,RH、MNSSU、P、KELL等系统均存在罕见型。孟买型红细胞无A/B/H抗原,血清含抗A/抗B/抗H三种抗体。各稀有血型占比极低(RH系统除外),但误输仍可致严重反应。开展稀有血型检测与建库对公共健康保障具有战略意义。
全球O型最常见,但地域差异显著:挪威A型居多,A抗原总体比B抗原常见,AB型因需双抗原故数量最少。ABO分布与地域、种族密切相关。
血型与性格
血型性格特征随年龄阶段变化(幼儿/少年/青年/中年/老年)。工作经历与社会积累会显著影响性格表现,但血型与性格无必然联系,仅作参考:
A型:幼年任性→青年刚毅→中年谦逊→老年固执
B型:幼年天真→分化为直率型或社交回避型,终生变化小
O型:少年温顺→成年自我主张强化→老年强硬
AB型:幼年畏生→成年善交际→老年显傲慢
动物血型
狗、鸡、角鲨(4种)、大麻哈鱼(≥8种)、马(4种)、牛(3种)、猪(4种)均有血型系统。人类学通过A/B/AB型出现率计算种族生化指数分析分布规律:O型高发于欧洲西北/西南非/澳大利亚南部/中美洲;B型集中于中亚及北印度;A型多见于欧洲/西亚/澳大利亚土著/美洲印第安部落。
灵长目血型可经抗A/B血清测定:黑猩猩为O/A型,猩猩为B型,大猩猩属含B/A型,长臂猿有A/B/AB型。低等灵长类红细胞无抗原但唾液分泌ABO抗原。旧大陆猴多A型,新大陆猴主体A型个别含类B抗原。部分灵长类发现类M/N抗原及Rh抗原。
参考资料 >
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