ABO血型系统

红细胞血型概述,安全输血过程中突破三个障碍,保证输血安全的血型试验；病人耐受的输血设备使输血成为一种实用疗法的抗凝剂,红细胞血型概述,红细胞血型的发展研究,1901年到1950年，使用血型血清学方法发现和检测各种血型抗原，阐明它们的遗传特点：Rh血型系统 Levine和Stetson（1939年）、 Landsteiner和Wiener（1940年） Lutheran血型系统 Callender等（1945年） Kell血型系统 Coombs等（1946年） Lewis血型系统 Mourant （1946年） Duffy血型系统 Cutbush等（1950年） Kidd血型系统 Allen等（1951年） MN血型和P血型系统 Levine（1987年）,人类血型系统一览表,红细胞血型概述,血型（blood groups；blood types）是人类血液的主要特征之一，是以血液抗原形式表现出来的一种遗传性状。红细胞血型：指红细胞表面抗原由遗传所决定的个体差异广义的血型概念：指包括血液、体液、分泌液、排泄物及组织细胞上，由遗传所控制的个体性状,血型的概念：,毛发 指甲,血型抗原从发现至今已有29个血型系统，500多个人类红细胞血型抗原，随着技术的发展还在不断增加。,红细胞血型抗原的生化结构,有二组基本类型： 血型抗原决定簇是结合到蛋白或脂上的碳水化合物（多糖），这些血型抗原的特异性由多糖决定，是基因的间接产物负责这些抗原的基因，编码一个中间体分子，通常是酶，能将糖分子转移到蛋白或脂上，产生抗原的特异性，抗原由红细胞表面的蛋白所表达，属于这一组的抗原有ABO、Lewis、P、Ii等 血型抗原的特异性由蛋白的氨基酸序列所决定，由基因直接控制抗原的多态性，大多数的血型抗原属于这组结构类型，如Rh,红细胞血型抗体,抗体是免疫球蛋白的主体，是体液免疫反应的主要效应分子，它们能特异性地结合或识别入侵的病原体（抗原），是免疫防御系统的重要组成部分 红细胞血型抗体的主要功能是与红细胞的表面抗原结合，通过补体作用，导致红细胞破坏，产生血管内或血管外溶血,利用血型抗原抗体鉴定ABO血型,病 例,1997年报道一项亲子鉴定病例中母亲是B型，孩子是A型，而父亲是O型。,血型血清学实验室检测？ 亲缘关系的确定？,血型抗原的基因学说,一般特性描述,被ISBT 认可的25 个血型系统中, 每个系统都有一个或一个以上的抗原, 这些抗原由单基因或二个或三个紧密连锁的同源基因所编码, 例如MNS、Rh等；建立血型基因分型技术的首要条件是了解待测基因的结构、序列和多态性分子基础。现已基本清楚29个血型系统基因的一般特性，包括基因名称、在染色体上的位置、克隆年代、基因长度、外显子组成，以及目前已检测出的等位基因数等。基因长度包含外显子和内含子。基因编码区碱基序列或mRNA序列，可以根据基因注册号直接从基因库(GenBank)中查到。,血型基因多态性的产生机制,数字1代表最常见的单核苷酸取代，由此产生的多态性被称为单核苷酸多态性(SNP)，比如编码红细胞Lu 和Lu 、Au 和Au 、Kl和K2、Jk 和Jk 、Di 和Di“，以及Do和Do“等所谓对偶抗原的等位基因之间，都是由于1个碱基取代而产生；,血型基因多态性的产生机制,数字2代表缺失，最典型的例子是白种人中Rh(D)阴性个体缺失整个RHD 基因；数字3表示存在插入1个或多个核苷酸碱基，比如在黑人中，R-D基因内含子3和外显子4之问有一段37bp的插入片段，导致产生Rh(D)阴性表型；,血型基因多态性的产生机制,数字4代表重复作用，比如C4A和C4B基因之间的不等交换使1条单体型带有重复的C4A基因片段数字5代表基因重排作用，比如Gerbich血型基因含有的4个外显子，通过重排产生新的基因型和新的表型；,血型基因多态性的产生机制,由于信息RNA剪接位点突变产生的多态性用数字6表示；在MMS和Rh血型系统中常见的基因重组和基因转换作用分别用数字7和8表；数字9代表不等重组作用；由于转录产物不同产生的多态性用1O表示。,红细胞血型抗原基因检测的临床应用,疑难血型的鉴定血清学反应相同，基因型不同亲子鉴定特殊案例其他,病 例,1997年报道一项亲子鉴定病例中母亲是B型，孩子是A型，而父亲是O型。,血型血清学实验室检测？ 初步排除！ 亲缘关系的确定？,注意：对血型基因的检测不等同于对血型抗原的检测，而且血型抗原抗体反应与临床的溶血性输血反应等直接相关，故不能因为对血型抗原基因研究和认识的深入而轻视血型抗原抗体的血型学检测,红细胞血型的生物学功能,主要生物学功能：交叉配血和器官移植 此外，还有以下功能： 1、化学增活素受体 2、转运蛋白 3、补体通道 4、黏附分子作用 5、结构完整性作用 6、微生物受体 7、血型抗原多态性在进化中的作用,红细胞血型与疾病,红细胞血型与疾病的关联,ABO/Rh血型不合可以引起输血反应，新生儿溶血及移植排斥反应,在输血工作中有重要意义血型系统,ABO血型系统Rh血型系统,ABO血型系统,(ABO blood group system),ABO血型系统的抗原及遗传基础,ABO血型的遗传,ABO血型的遗传为复等位基因遗传，其遗传原则为：ABO血型是由两个遗传基因结合而成遗传时这两个遗传基因必然分开,关于ABO基因，先后有两种学说，即“两对独立的等位基因”和“三复等位基因”学说，现在一般都接受后者。这一学说于1924年由Betnstien提出，他认为在决定ABO血型遗传的基因座上，有A、B、O三个等位基因。,A、B基因对于O基因而言为显性基因。父母双方如各遗传给子代一个基因，则可组成6个基因型， OO、AA、AO、BB、BO、AB；因为O为隐性基因，所以只有四种表型，A、B、O、AB。,基因型：把生物遗传性状物质基础的总和称为基因型；表现型：具有特定基因型的个体所表现出来的性状；,即血型A和B基因是显性基因，而O型基因是隐性基因(基因型相同血型一定相同，但血型相同基因型不一定相同）,ABO血型遗传示意,ABO基因位于人类第9号染色体（9q34），有7个外显子，编码产生糖基转移酶。ABO基因长度约1060bp，编码353个氨基酸。,A和B基因的cDNA仅有8个碱基差异，造成编码糖基转移酶第176、235、 266、268位置上4个氨基酸的不同。是A和B基因产物特异性不同的分子基础。 O基因由于261位碱基缺失和第349位碱基缺失导致框架密码位移，终止密码提前出现，合成无酶活性短肽。,H物质：生成ABO血型抗原的基础物质；由H基因编码产生2L岩藻糖基转移酶，将岩藻糖基转移到前体上形成H抗原。H抗原是A和B抗原的前体物质,血型前体物质,由单糖顺序连接形成糖链，根据其非还原末端核心结构中糖的种类和二糖之间的糖苷键连接方式可分为6种类型（IVI型）。不同类型的血型前身物质存在于人体不同部位，用于不同产物的合成。红细胞膜上为II型结构。,分泌液： Gal1-3 GlcNAcGalGalNAc 红细胞： Gal1-4 GlcNAcGalGalNAc *化学成分相同，但结构有微小差异 *红细胞上的ABH物质属脂蛋白，脂溶性，不溶于水；而分泌液与体液中的ABH物质为水溶性糖蛋白,ABO抗原不是基因的直接产物，基因的直接产物是糖基转移酶，通过催化不同糖链的生成而产生ABO抗原 .,ABO血型抗原的生物合成,A基因：编码产生N乙酰氨基半乳糖基转移酶，将N乙酰氨基半乳糖转移到H抗原上形成A抗原。B基因：编码产生D半乳糖基转移酶，将半乳糖基转移到H抗原上形成B抗原。,合成流程图,ABO血型抗原的生物合成,A基因产生的糖基转移酶浓度高于B基因，使所有RBC上的H抗原转化为A抗原；故A型红细胞表面抗原数量多于B抗原数量。,A基因产生的糖基转移酶浓度比B基因高，实际上这使红细胞上的所有H抗原转化为A抗原，多达81-117万个。B型红细胞上存在的抗原位点有60-83万个；,A、B基因同时被遗传时，B基因的糖基转移酶对H结构竞争的效率较强，所以，在AB型成人红细胞上A抗原部位的平均数目，大约只有60万个，而B抗原的平均数目为72万个。,ABO血型抗原的生物合成,O基因：编码的糖基转移酶没有活性，不能修饰H抗原，故O型红细胞表面有大量的H物质。,O基因为无效基因，不会产生转移酶，所以不会在H结构上加糖，因此，O型人只有高浓度的H抗原。,L-岩藻糖,D-半乳糖,N-乙酰半乳糖胺,N-乙酰葡萄糖胺,岩,岩藻糖转移酶,半乳糖转移酶,N-一乙酰-D-半乳糖转移酶,红细胞膜上ABO抗原的分布：似天线状伸出膜表面,现在知道A抗原和B抗原的合成是以H抗原为前提的；O型红细胞也有H抗原但不能产生A抗原和B抗原：前体物质H抗原A抗原或B抗原,基因,酶,合成抗原,在ABO血型物质合成过程中：,控制,控制,ABO血型又称为“ABH血型”。,ABO系统抗原形成,在56 周龄胚胎的红细胞上可以检测到ABO 抗原,但婴儿一般在18 个月后才能充分表现抗原性 A和B抗原在某些组织早期发育中会消失，但有时重新出现在恶性肿瘤组织上，因此可以作为某些癌症有用的预兆检测因子，例如：在正常成人结肠组织中，A和B抗原是缺乏的，但是在结肠癌组织中A和B抗原重新表达,ABO血型抗原的发育,血型物质,ABH抗原不仅出现在红细胞膜上，白细胞、血小板及其他组织细胞上也存在。组织细胞分泌与合成可溶性ABH抗原，存在于许多分泌的体液中：唾液，泪液，尿液，胃液，胆汁，乳汁，羊水，病理性液体等，而脑脊液中没有。,这些可溶性抗原又称为“血型物质”，以唾液中含量最多。凡体液中有这种血型物质者为分泌型，反之为非分泌型。凡体液中含有A、B、H血型物质者称为分泌型，约占人群总数的80%，不含者为非分泌型，约占20%,血型物质是糖蛋白，而红细胞抗原为糖脂血型物质为I型前体物质，红细胞表面为II型,血型物质存在的意义,在ABO抗原弱表达的个体确定其血型测定唾液可辅助鉴定血型测定羊水血型物质可预测胎儿血型,ABO血型的遗传对于医学实践的意义,输血时，血型的鉴定和配型诊断和预防由于母婴血型不合而引起的新生儿溶血病组织和器官移植时，需血型鉴定和配型。应用于亲子关系的鉴别。,小结,血型前体物质是合成H抗原的前体；主要有两种前体物质：、，前者主要在分泌液中，后者主要存在于红细胞上；一般认为，H基因编码的糖基转移酶只作用于红细胞膜上的前体物质，形成H抗原H抗原是ABO抗原的前体；,小结,ABO基因位于9号染色体（9q34）A基因编码N乙酰氨基半乳糖基转移酶，将N乙酰氨基半乳糖转移到H抗原上形成A抗原。B基因编码产生D半乳糖基转移酶，将半乳糖基转移到H抗原上形成B抗原。O基因为无效基因，因此O型血的人只有H抗原ABO血型抗原有A、B、H抗原,ABO血型抗体,ABO血型系统抗体,天然抗体：在没有可觉察的抗原刺激下产生的抗体（ IgM为主） 免疫抗体：通过输血、妊娠等免疫刺激获得的抗体（ IgG 为主）， 可以通过胎盘 抗A、抗B：主要是 IgM，或少量IgG、IgAO型血清中除存在抗A、抗B外还有抗AB抗体,ABO血型抗体的产生,在正常的情况下，每个个体可针对自己所缺乏的A、B和H抗原，自然地产生相对的特异性抗体 婴儿出生时，通常没有抗体，但是，由于自然界中的一些生物体（如细菌）的细胞表面上具有类似于A、B和H结构的抗原，人体会在不自觉中被这些外来抗原不断地免疫，开始逐渐地产生了相应的抗-A，抗-B和抗-A,B抗体,O型血清中除存在抗A、抗B外还有抗A,B抗体B型人的抗A效价高于A型人抗B效价O型人抗A、抗B效价高于B型或A型人相应抗体,婴儿在510岁时，抗体的产生达到最高峰，然后随年龄增长而逐渐下降 随着年龄的增长,抗体效价反而降低,老年人的抗-A和抗-B 水平一般低于年青人,ABO血型抗体血清学特征,型的抗-和型的抗-主要是IgM类抗体，在室温中反应最强； O型的抗-A，抗-B和抗-AB通常是IgG类抗体，能与A和B型抗原凝集反应 ；由于IgG抗体容易通过胎盘，因此O型的母亲容易引起ABO-HDN，而A或B型母亲所生的婴儿较少发现ABO-HDN。,抗AB抗体,用A型红细胞吸收O型血清，其洗脱液中含有抗A，还含有一种既能与A细胞也能与B细胞反应的抗体；用B细胞吸收后，可观察到类似的情况；推断O型人血清中含有一种抗体叫抗AB，它能与A及B型红细胞反应，但其与两种红细胞的反应活性不能通过特异性吸收来分离；,小结,ABO血型系统的抗体有抗A、抗B、抗A,B；不同抗体其类别不同，血清学反应不同,ABO血型系统亚型,ABO血型系统亚型,以A亚型最为多见，其中又以A1和A2为主A1细胞上有A1及A抗原，A2细胞上只有A抗原；A2抗原位点数比A1少得多，糖基转移酶活性也低；A2和A2B型人在A与AB型人中所占的比例少于1%；18%的A2型人及2235%A2B型人有抗A1。,A抗原和A1抗原,A1和A2型红细胞均和抗A发生凝集A1和抗A1凝集；A2不与抗A1反应。,抗A1,B型人血清中分别含有抗A及抗A1B型血清与A1及A2红细胞凝集,A1和A2表型的鉴别,抗A1 的获得,最简单的方法是使用具有与抗-A1相似的外源性凝集素双花扁豆植物凝集素( Dolichos Biflorus lectin) 未稀释状态：双花扁豆素可作为抗-，可以和、都出现凝集。 适当稀释：凝集素可以直接与、红细胞反应，而不与、凝集，此时出现凝集的细胞为型，如果不出现凝集，则亚型主要为型,小结,血型前体物质是合成H抗原的前体；主要有两种前体物质：、，前者主要在分泌液中，后者主要存在于红细胞上(性质不同）；