血型(blood groups) 以血液抗原形式表現出來的一種遺傳性狀。狹義地講,血型專指紅細胞抗原在個體間的差異;但現已知道除紅細胞外,在白細胞、血小板乃至某些血漿蛋白,個體之間也存在著抗原差異。
因此,廣義的血型應包括血液各成分的抗原在個體間出現的差異。血型在人類學、遺傳學、法醫學、臨床醫學等學科都有廣泛的實用價值,因此具有重要的理論和實踐意義。
血型系統 紅細胞血型是1900年由奧地利K.蘭德施泰納發現的。他把每個人的紅細胞分別與別人的血清交叉混合後,發現有的血液之間發生凝集反應,有的則不發生。他認為凡是凝集者,紅細胞上有一種抗原,血清中有一種抗體。如抗原與抗體有相對應的特異關係,便發生凝集反應。如紅細胞上有A抗原,血清中有A抗體,便會發生凝集。如果紅細胞缺乏某一種抗原,或血清中缺乏與之對應的抗體,就不發生凝集。根據這個原理他發現了人的ABO血型。後來他又把不同人的紅細胞分別注射到家兔體內,在家兔血清中產生了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,又可確定紅細胞上3種新的抗原。這些新的抗原與ABO血型無關,是獨立遺傳的,是另外的血型系統。而且M、N與P也不是一個系統。控制不同血型系統的血型基因在不同的染色體上,即使在一個染色體上,兩個系統的基因位點也相距甚遠,不是連鎖關係,因此是獨立遺傳的。
有些血型抗體是不完全抗體,與相應的抗原細胞結合後看不出凝集現象,血清中有抗體但不容易發現。1945年抗人球蛋白試驗應用到血型檢查中來,這種試驗就可檢查不完全抗體,從此,許多血型抗原陸續被人發現。每當發現一個新抗原後就要確定這一抗原與已經發現的血型是什麼關係,這樣在人的紅細胞上便確定了若干血型系統。此外,還有一些抗原,或因其在群體中出現的頻率太高,或因其在群體中分布的頻率太低,對它們無法進行遺傳學分析。在沒有弄清它們的遺傳關係以前,暫且把這些抗原分別叫做高頻率抗原及低頻率抗原,對於它們的歸屬有待進一步確定。
紅細胞血型抗原 紅細胞膜中夾雜著3種蛋白質:糖蛋白、簡單蛋白及膜收縮蛋白。紅細胞抗原有些突出在細胞表面,好像伸出在地面上的樹枝,如ABH抗原;有些鑲嵌在細胞膜內,如Rh抗原。抗原與抗體發生特異反應的部分,叫做抗原決定簇。血型抗原決定簇的化學組成,有的已經清楚,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。從人體分離出來的ABH及Lewis血型物質是糖蛋白,即在肽鏈的骨架上連接著一些糖的側鏈,這些糖鏈便是特異性決定簇。ABH及Lewis血型物質的特異性決定簇很相似,只是在糖鏈上個別糖的種類或同一種糖由於存在位置不同,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N-乙醯半乳糖胺,而B抗原決定簇在糖鏈的終末端卻是一個D-半乳糖
紅細胞上的ABH抗原決定簇,雖與體液中的抗原決定簇糖鏈結構相同,但連接的骨架不同。紅細胞上的糖鏈是通過神經鞘氨醇與脂肪酸結合在一起,而不是與蛋白質結合在一起,所以紅細胞上的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,因為紅細胞經硫氫化物、脲素及蛋白酶等物處理後,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抗原及另外一個抗原的細胞發生反應,而不與其中只有一個抗原的細胞發生反應。說明這些抗原為複合抗原,在一個分子上具有兩種特異性。
Lewis血型抗原實際上是血漿中的抗原,紅細胞上的Lewis抗原是從血漿中吸附來的。I抗原在分泌液中雖有可溶性抗原,但不存在於血漿中。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抗原實際是白細胞的抗原,可能從白細胞脫落到血漿中,再從血漿中吸附到紅細胞上,表現為紅細胞的抗原。Chido血型及Rodger血型的抗原與血漿中的補體第四成分(C4)有關。用電泳方法分析人的C4,可以見到3種類型:泳動快的(F);泳動慢的(S);快慢兩種成份都有的(FS)。血漿中只有F成份的人,紅細胞上有Rodger抗原。只有S成份的人,紅細胞上有Chido抗原。兩種成份全有的人,紅細胞上也同時具有Chido及Rodger兩種抗原。
各種血型抗原在紅細胞上的分布是不同的,有的密集,有的疏鬆。抗原數目的多少決定了抗原的強弱。用放射性碘標記的兔抗A及抗B血清,檢查人的紅細胞,根據每個細胞上的放射性強度,可推算出每個紅細胞上的抗原數目。
各種血型抗原在個體發育不同階段強度是不相同的。新生兒的ABO及Lewis抗原與其相應的抗體之反應較成人細脆弱。不到10釐米的胎兒之紅細胞就能與抗P1血清發生反應,但其反應強度較成人紅細胞弱。新生兒的紅細胞吸收抗I的能力幾乎與成人紅細胞一樣,但凝集反應強度遠較成人紅細胞弱。可是與抗i血清的凝集卻比成人紅細胞強。Yta及Xga抗原在新生兒紅細胞上稍較成人紅細胞弱,而Rh、Kell、Duffy、Jk、MNSs、Di及Do等系統的抗原在出生時已發育完全。Chido血型的抗原在新生兒血漿中可以檢出,但在紅細胞上不能發現。
血型抗體抗體 是免疫球蛋白,但不一定所有免疫球蛋白都是抗體。只要具有抗體結構的糖蛋白便為免疫球蛋白。免疫球蛋白以Ig表示,現已發現人類具有五類免疫球蛋白,分別叫做IgG、IgM、IgA、IgD及IgE。與血型有關的免疫球蛋白只有三類,即IgG、IgM及IgA三類。
根據抗體在體內出現是否有可查覺的抗原刺激,有所謂「天然抗體」及「免疫性抗體」之分。凡未經抗原刺激就在體內的血清中出現的抗體,叫做「天然抗體」;機體受同種或異種抗原的刺激後血清中所產生的抗體,叫作免疫性抗體。
對於「天然抗體」的產生有兩種解釋:一種說法認為在體內存在「抗原致敏」細胞,不需要抗原刺激就能產生特異性抗體;另一種解釋認為「天然抗體」是異種凝集素,周圍環境存在著一些與血型抗原相似的物質,機體接觸這些物質後,所產生的交叉反應抗體。比如某些細菌含有與人的A,B抗原相似的抗原,當人們吸入或吞下這些細菌後,便產生交叉反應抗體。
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