血型血清学基础课件

血型血清学基础血型是人体的一种遗传性状，狭义讲是指红细胞抗原的差异，广义来说包括白细胞、血小板、血浆等各成分抗原的不同。近年来，随着临床输血、组织器官移植及血液免疫学的进展，血型工作发展迅速，新的血型抗原不断发现。在目前已识别的血型系统中，以红细胞抗原检出数为最多，自20世纪初发现ABO血型以来，已发现500多种人类红细胞血型抗原，它们分别属于20多个系统。（见表1）人类白细胞抗原（HLA）可以分为A、B、C、D、DR、DP、DQ等几个系列，已检出148种特异性。血小板本身具有的抗原可以分为ZW、KO、PI等系统。免疫球蛋白Gm、Km、Am、Em，标记共有20几个因子，已检出血清型近20种。粗略计算可求出，各种可能的红细胞血型表型数至少在10亿种以上；HLA系统表型数至少在4亿种以上。两种合计达4×1017种，已远远超过地球上的人口总数。因此，可以说，除了卵生双胞胎外，在地球上找不到两个血型完全相同的个体。红细胞血型传统分类和命名对已发现的红细胞血型系统依发现的先后顺序排列，其红细胞血型系统及抗原的命名及记述，尚没有统一的规定。一些血型抗原是以大写英文字母表示，如ABO血型的A、B抗原；另一些抗原是以大写和小写字母组成，如Lewis系统的Lea、Leb；还有这两种表示方法的混合，如MNSs系统的M、N、S、s、Mia等。红细胞血型传统分类和命名也有用字母加数字或几种方法混合来表示的抗原，如Duffy系统的Fya、Fyb、Fy3、Fy5等。对某一系统内同一抗原，不同实验室也可能采用不同的记述方法，如D和Rh0是表示同一抗原，这是因为很长时间内对Rh血型抗原的基因及遗传基础认识不清楚，一直存在着两种假说。红细胞血型传统分类和命名总之，红细胞血型传统的分类、命名及记述都是比较复杂的。即使今天绝大多数血型抗原的基因已经研究清楚，国际输血协会（ISBT）已经颁布了分类标准及统一的命名方式，但由于红细胞血型系统和抗原传统的名称及记述已被熟知和习惯，故至今对红细胞血型系统及其抗原，传统和新的ISBT分类、命名及记述方式在临床血型血清学常规工作和文献中同时都在应用。红细胞血型ISBT分类自20世纪初人类ABO血型被发现以来，应用血型血清学方法已检出人红细胞血型500多个。20世纪80年代，国际输血协会倡议，由B、P、L、Moore组织了国际输血协会红细胞表面抗原命名专业组，开始对人红细胞血型分类、命名及记述进行了统一的规范化的工作。红细胞血型ISBT分类血型系列是指目前不能归类于血型系统和集合的血型抗原，分为低频率抗原700系列和高频率抗原901系列，但其等位基因还不清楚。ISBT在2004年报告中确定血型系统有29个、221个抗原；血型集合有5个、11个抗原；血型系列有2个，低频率抗原700系列有33个抗原，高频率抗原901系列有12个抗原。血型系统和血型集合中的抗原是不属于700系列和901系列的低频率或高频率抗原。1616年英国医生Harvey发现了人体血液循环，为输血奠定了科学基础，1667年Lcwer成功地在狗之间进行了输血。同年，法国人Denys首次把羊血输给一个贫血病人，病人的病情似乎好转。后来他又把羊血输给精神病患者，发现病人陷入休克状态，在他继续进行这样的输血并导致病人死亡之后，输血在法国被禁止了，这个禁令被扩大到几乎整个欧洲。从现在看，显然是由于血型不合、细菌污染所造成的输血反应并导致受血者死亡。当时人们不了解这些，输血重新陷入“黑暗时代”。血液被生理盐水替代而输入人体，差不多持续了半个世纪。1900年，在奥地利维也纳大学病理研究所工作的Landsteiner正在研究发热病人血清中的溶血素，这些溶血素能溶解正常人的红细胞。可是研究结果发现溶血素与发热病人并无什么关联，但是他却注意到正常人血清中存在一种凝集素，能够凝集其他人的红细胞。在他1900年发表的一篇论文中，提到了这个现象，他意识到，在人类的红细胞上可能存在不同的抗原，为了证实这一假设，他用自己和他的五位同事的血清与每个人的红细胞悬液混合，观察到有的红细胞发生了凝集，但有的不凝集。1901年，他发表了试验结果，并由此发现ABO血型系统。从他自己和他的五位同事的血清或红细胞中，可以分为三种类型，A、B、C型（即现在的O型），Landsteiner指出，这个发现对于临床输血有潜在的重要意义。1902年，Landsteiner和VonDecastello，Sturli发现了第四种型，D型（即现在的AB型）ABO血型的发现，不仅打开了免疫血液学、免疫遗传学的大门，而且为临床输血铺开了道路，使它成为一项有效的治疗手段。Landsteiner以他划时代的发现，获得1930年诺贝尔奖金。1868年6月14日Landsteiner生于维也纳，1943年6月25日在纽约去世，在他的一生中，发现了ABO、MN、P、Rh等许多血型，对人类血型研究作出了重大贡献，赢得了“血型之父”的誉称。（二）ABO血型的遗传：

本世纪初，几乎在ABO血型被发现的同时，遗传学作为一门独立的科学而诞生了，孟德尔在1865年发表的重要论文，开始受到人们的重视。可是直到1910年，VonDuhgern和Hirszfeld根据家庭调查资料，首先提出ABO血型的遗传假设。至于ABO血型的遗传方式，先后有“两对独立的等位基因”和“三复等位基因”两种学说，现在一般都接受后一种学说。ABO血型及其相应的基因型血型或表现型基因型AAAAOBBBBOOOOABAB（见表2和表3）（三）ABO血型的分类ABO血型是根据红细胞膜上存在的抗原进行分类的，红细胞膜具有A或B抗原，称为A型或B型，两者都有称为AB型，如两者皆无，只有H抗原，称之为O型。人ABO血型由体内ABO抗原和抗体两者共同决定（表4），通常使用抗A和抗B两种血清即可鉴定它们。如受检者红细胞被抗血清凝集，说明红细胞膜上存在相应的抗原；如不发生凝集反应，说明不存在相应抗原。1.弱A亚型：A有数种亚型，用抗A1血清可将其主要分为A1和A2两个亚型，比A2还弱的亚型不太常见（A3、A4、Am）。这些弱A亚型是由于ABO位点上的稀有基因的作用产生的，这些基因不到A型基因库的1%。2.弱B亚型：B亚型一般比A亚型更少，主要有B3，Bm，BX3.“孟买型”或Oh表现型：红细胞上没有A、B、H抗原是极其罕见的，但是某些个体红细胞上就没有H物质，如Oh表现型，通常称它为“孟买型”，因为首先在孟买市发现，似乎在印度比在其他地方更为多见。（五）ABO血型物质：A和B血型物质不仅存在于人的红细胞上，而且存在于组织细胞中，特别在体液中也可检出。其分布很广，在血清、唾液、胃液、卵巢囊肿液、精液、羊水中均有发现，在汗、尿、泪、胆汁和奶汁中也有少量存在。唾液是型特异性物质最丰富最易获得的来源之一，故被广泛应用于鉴定人的型特异性物质。在约24%的群体的唾液和其它体液中，几乎完全没有ABO型特异性物质。唾液中含有ABO型特异性物质的人称为“分泌型”，唾液中不ABO型特异性物质的人，则称为“非分泌型”。O型分泌型人唾液中含H物质，在A、B和AB分泌型人的唾液中也含有H物质。新生儿血清中可检测出的抗体常来自母体的IgG，但偶尔是胎儿自身产生的IgM。一般情况下ABO凝集素在出生后3个月可检出，之后凝集素效价会逐渐增加，5~10岁达到成人水平，称之为“自然发生”的抗体。从儿童时期开始，该类抗体自然发生始终是环境中的A和B物质免疫的结果。妊娠或输用了ABO血型不相容血或血液制品，可刺激体内IgG类ABO血型抗体的效价和亲和力增加，在37℃时溶血活力增加。ABO血型不相容输血，几乎毫无例外要发生溶血性输血反应的症状：弥漫性血管内溶血（DIC）、肾衰以致死亡。在因RH血型不相容而引起的新生儿溶血性疾病（HDN）可应用抗-D免疫球蛋白进行有效的预防之后，ABO血型不相容已是导致新生儿溶血性疾病的最主要的原因。（七）ABO血型与疾病相关性人红细胞膜ABO血型抗原减弱的情况见于临床的很多疾病中，包括第9条染色体的移位突变和相应的白血病以及任何血液生成受抑制的疾病，如地中海贫血、先天性再生障碍性贫血等。血液细胞生成受抑制，细胞膜糖链分支生长和延伸受抑制，导致A、B、H和I抗原数目减少，肿瘤细胞和红白血病细胞的细胞膜糖链生成和生长都受很大影响，故ABH抗原是重要肿瘤标志之一。ABO表型与一些疾病的易感性有关。（一）Rh血型的发现：根据英国两派学者和其他作者近年来发表的资料，现在还很难用简单的一句话说谁是Rh血型的发现者。据Wiener所说，他在1937年发现了Rh多态性，但并未发表这些结果。1939年Peters寄给Wiener3例输血反应血样，这时Wiener已使用恒河猴免疫家兔制备了兔抗恒河猴血清，当时称为抗Rh血清。大约85%的白种人红细胞能够被这种抗Rh血清凝集，这些人被称为Rh阴性。Wiener使用兔抗Rh血清检查了Peters3例病人，结果每例病人都是Rh阴性，而造成输血反应的供血者都是Rh阳性，还发现其中两例病人血清中的抗体的抗Rh有相同的特异性，从而证明了由于Rh血型不合而造成了输血反应。取得这些资料后，Landsdteiner同意发表使用动物的抗Rh血清对人类红细胞的分型结果。这篇文章一般被认为是公开发表的发现Rh血型的最早报告。在这前一年，Levine等曾报告一名产后大出血的产妇MS，因施行子宫切除手术而输了与他同为O型的丈夫血液，结果发生了溶血性输血反应。Levine使用产妇MS的血清检查了104名ABO型配合的献血员，其中80人（77%）红细胞发生了凝集，说明该抗体是ABO血型以外的抗体。对这例抗体Levine未曾给予命名，但后来证明该抗体就是Rh抗体。1941年Levine分析了150例新生儿溶血病患儿母亲血清中的抗体，发现有三种特异性，即现在的抗D、抗C和抗DC。综上所述，Landsteiner，Wiener和Lerine等先驱们，，对于人类认识Rh血型的本质，都作出了巨大的贡献。前者是从异种抗体着手，后者是从同种抗体入门，共同努力才取得了今天的认识。（二）Rh血型1.Rh抗原：Rh抗原采用DCE命名法，Rh血型中的常见抗原是指C、c、D、E和e抗原，其强弱顺序为D＞E＞C＞c＞e。如使用五种抗血清检查，有可能检出18种表型和36种基因型。在临床上，凡带有D抗原者，被称为Rh阳性；不带D抗原者，被称为Rh阴性。2.Rh表型主要有：CCDeeCCDEEccDeeccDEeccDEECcDEeCcDEECCDeeCcDeeCCdEeCcdEECCdeeCcdEeCcdEEccdEECcdeeccdee（三）Rh亚型到现在为止已发现了许多Rh亚型。不过，由于这些抗血清来源困难，甚至尚无特异性的抗血清，阳性率低，检出方法等也多较烦琐，不适于常规应用。这里只简略地谈有较大实际意义的Du亚型。Du是D抗原的一种亚型，它在Rh系统血型鉴定及输血上都有较为重要的意义。Du型红细胞能被某几批抗D血清凝集，而不与另几批抗D血清发生凝集。因此，在Rh血型鉴定中，若发现是Rh阴性者要进一步用多批抗D血清再检查，并作抗人球蛋白试验，排除Du型后，方能作为真正的Rh阴性者。Du型的人可以在输血及妊娠过程中产生抗D抗体。另一方面，如果把Du型血当成Rh阴性血输给Rh阴性患者，会引起溶血性输血反应。当患者为Du型时，只能接受Rh阴性血液。（四）Rh血型的遗传在Rh血型里存在着由3对等位基因决定的6个抗原，这些抗原分别为C和c、D和d、E和e；在成双的染色体的每一方只能有一对基因中的任何一个，而不能同时有二个。在一个Rh染色体上有非常紧密相连的3个基因位点，每个基因位点上只允许等位基因中的一个占据，因此，在每个Rh染色体上的三个基因位点上，相应地被C或c、D或d、E或e占据。在生殖细胞里经过减数分裂后成对的染色体相互分离，在一个Rh染色体上3对等位基因的排列形式可有下列8种基因组合，即CDe、Cde、cDe、CDE、cde、cdE、Cde、CdE。也就是说，从3对等位基因可以组成上述8种不同组合的染色体，而受精后此中的任何两种相互结合而构成体细胞的Rh染色体，。8种染色体的任意两种相互结合的组合应有36种遗传型，例如：CDe/cde，就是Rh血型的遗传型，分子和分母表示来自父母任何一方的染色体。（五）Rh血型的临床意义

1.Rh血型不合输血引起的溶血反应：ABO血型抗体“天然”存在于人体中，输入ABO不合的血液将产生溶血性输血反应。“天然”产生的Rh抗体极为少见，几乎所有的Rh抗体都是由于输入Rh血型不合的血液或胎母Rh血型不合的妊娠等同种免疫作用而产生。如果某个体已产生Rh抗体，在输入Rh血型不合的血液时，将发生溶血性输血反应，严重者可导致死亡。其中最常见的是抗D抗体。已报告的可以造成溶血性输血反应的抗体还有抗C、抗E、抗c、抗e、抗Ce、抗cE等。2.Rh新生儿溶血病：胎儿和母亲有相互独立的血液循环系统，除了母亲血液中的IgG类型球蛋白可以通过胎盘进入胎儿体内之外,血液有形成分一般是不相通的。在胎盘屏障有小的渗漏时，胎儿血液可渗入母亲血循环中，大约5~10%的孕妇在妊娠2个月时，在血液中可以找到胎儿的红细胞；妊娠7~9个月时，约有10~20%的胎儿血液进入母体循环，其数量大约在0.1~30ml之间。母亲受到胎儿血液中不配合的血型抗原的免疫作用可以产生相应的血型抗体。当Rh阴性孕妇妊娠一个Rh阳性胎儿时，由于胎母免疫作用使D抗原刺激母亲产生抗D抗体。大约5%的Rh阴性产妇含有抗D抗体。第一胎产生的抗体效价较低，一般对胎儿无明显影响。如再次妊娠Rh阳性胎儿时，抗D效价很快升高，其中IgG类型的抗D可以通过胎盘进入胎儿体内，与胎儿的Rh阳性红细胞结合，并使红细胞破坏，发生Rh新生儿溶血病。和ABO新生儿溶血病相比，Rh溶血病一般发生在第二胎，病情较为严重，新生儿出现黄疸时间较早，死亡率高。如果母亲血清中抗Rh抗体效价较高，可以造成胎儿贫血、水肿，甚至死于子宫内。除了抗D抗体之外，抗C、抗E、抗c、抗e等都可以造成新生儿溶血病。我国Rh溶血病的发生率低于ABO溶血病（15%：85%），在Rh溶血病中，抗D抗体引起的最多，其次是抗E。三、其他血型系统除ABO和Rh血型系统的抗原以外，在人红细胞上还能检测出300多个其他的抗原。有少数抗原几乎在所有人的红细胞上都出现，被称为高频率抗原，还有一些抗原出现的频率较低，称低频率抗原。下面主要介绍几种常见的血型系统。（一）MN血型系统：MN血型是landsteiney和levine在给家兔注射人红细胞后用其血清进行实验时发现的。他们发现了两种抗体，分别称为抗M和抗N，并指出这两种抗体可将人类群体分为3型：１M型————红细胞仅能被抗Ｍ凝集者２Ｎ型————红细胞仅能被抗Ｎ凝集者３ＭＮ型————红细胞能被抗Ｍ及抗Ｎ凝集者尚未发现红细胞与两种血清均不发生凝集的人。ＭＮ系统临床意义不大，曾报告过一两例输血反应，一例由抗Ｍ引起的新生儿溶血病。这个血型系统对于判断有争论的亲子关系有用。此外，ＭＮ系统常用于追踪观察输入红细胞在体内的生存时间。人的Ｍ和Ｎ抗原的抗原性极弱，即便将Ｎ型血输给Ｍ型病人，也是十分安全的。抗M和抗N很少在37℃有活性。（二）Ss血型系统：1947年发现一种新抗体，这种新发现的抗原及其相应抗体，被命名为S和抗S。Ss系统有三种基因型：SS、Ss、ss，他们的发生频率分别是11%、44%、45%。抗S和抗s通常在37℃有活性，抗S能引起新生儿溶血病和溶血性输血反应。（三）P血型系统：1927年landsteiner等发现了P血型。他们用人的红细胞免疫家兔后得到一份抗体，称为抗P。该抗体能够凝集部分人红细胞，据此区分出P+、P-两种血型。罕见血型系统：Kidd系统；I，i血型系统；Lewis血型系统；Xg血型系统等四、新生儿溶血病（HDN）新生儿溶血病是指母亲与胎儿血型不合引起的血型抗原免疫所致的一种溶血性疾病。在我国发现的共有３种，其中最多见的为ABO溶血病，其次为Rh溶血病，MN溶血病偶见。据国外报道，其他血型系统如Kell、Duffy、Lutheran和Kidd等也能引起本病。新生儿溶血病是从新生儿黄疸中发现的一个具有一定病因的独立疾病。1609年LuyseBourgeoie首次报道了新生儿黄疸，1938年Darrow对此症的发病原理有了更完整的概念，认识到胎儿血是致病的抗原，使母体发生同种免疫，产生的抗体再通过胎盘至胎儿使胎儿发病。新生儿溶血病的治疗和预防主要是换血和光照疗法。

（一）母体免疫的机制在Rh和其他的新生儿溶血病中，母体的抗体是由于以前的输血和妊娠免疫的结果。尽管大多数妊娠和输血不会产生抗体，但如果没有先前的免疫接触，这些IgG抗体几乎不会产生。

1.妊娠：当因妊娠而免疫时，抗原性刺激是胎儿的红细胞对于母体为外来抗原，这些红细胞可以通过胎盘并进入母体的循环中，在妊娠的后半期，少量的红细胞进入母体循环中，但这些量不足以导致免疫。大多数免疫发生在分娩时，由于胎盘分离时产生了大量的胎母出血所致。在分娩后期，大约所有妇女的一半在循环中有胎儿细胞，但在分娩时胎母因出血的绝对量是少的，一般少于1.0ml全血。微量的胎儿血（少于0.1ml）就能使母体免疫。当胎儿出血量达到0.4ml时，在免疫发生率和Rh阴性母亲循环中的Rh阳性红细胞的量中间就有正相关。在非常稀少情况下，如果在妊娠的后半期进入母亲循环中的胎儿细胞数目比通常多，则免疫可以在第一次妊娠时就发生。

2.ABO抗体：由于ABO不相容所引起的新生儿溶血病（ABO.HDN）中，在母亲的循环中就存在IgG的抗A，抗B或抗A、B。ABO溶血病可发生在任何妊娠中，包括第一次妊娠。O型妇女比A型B型妇女产生IgG抗A和抗B的机会多得多。在ABO溶血病中经常涉及到的抗A抗B不仅仅在O型人血浆中出现，ABO新生儿溶血病并非完全是限制在O型母亲所生的婴儿中。

3.胎儿抗体转移：胎儿只能合成很微弱的免疫球蛋白，母亲的抗体透过胎盘转移给新生儿有免疫保护作用，直到自己的免疫系统成熟为止。在选择性输送抗体的过程中，IgG是唯一能穿过胎盘的母亲的免疫球蛋白。在妊娠的最后几个月中，转移加速进行。透过胎盘的机制尚不清楚，但决不是简单的被动扩散。因为在妊娠足月时（40周），脐带血的IgG水