ABO从细胞到分子

ABO血型系统

——从血清到分子ABO从细胞到分子1818年英国妇产科医生布伦德尔成功地用输血救活了一名产后大出血的产妇，成为人类历史上成功输血的第一例。ABO从细胞到分子ABO从细胞到分子血型抗原能够激活免疫系统：母胎不相容输血不相容自身溶血性贫血ABO从细胞到分子ABO血型的发现1900年奥地利Landsteiner1907年捷克人Jansky1910年美国人MossLandsteiner（1868－1943）获得1930年诺贝尔奖金Landsteiner一生发现了ABO、MN、P、RH等许多血型。ABO从细胞到分子ABO血型的配合性

是输血前试验的重要基础ABO从细胞到分子ABO血型系统的独特特点A和B抗原的免疫源性强血清中规律性存在抗-A和/或抗-B抗体分泌型个体的血浆、唾液、组织细胞等处存在A、B、H血型物质ABO从细胞到分子ABO血型—主要抗原和抗体ABO从细胞到分子ABO系统概述A和B抗原是红细胞膜表面糖蛋白、糖脂分子中的糖类决定簇。二者之间的区别在于免疫结构域末端单糖性质不同。A抗原末端糖基是N-乙酰氨基半乳糖B抗原末端糖基是D-半乳糖。ABO从细胞到分子ABO系统概述ABO抗原不是ABO基因的直接产物A和B基因编码不同的糖基转移酶，催化不同的糖基转移到H抗原末端半乳糖基上，形成相应的A或B抗原O基因的产物是一种无活性的转移酶，不能转移任何糖基到H抗原上，因此O型个体的抗原就是H抗原。

ABO从细胞到分子ABO血型的遗传复等位基因共显性遗传显性基因：A、B隐性基因：OA型：AAAOB型:BBBOAB型:ABO型:OOABO从细胞到分子根据孟德尔遗传定律

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不同婚配类型子女可能的血型A*OAOB*OBOA*BABABOAB*OABA*ABABABB*ABBAABA*AAOABO从细胞到分子HAB物质生物合成

ABO基因特异性糖基转移酶ABO抗原血型前身物质L－岩藻糖N－乙酰氨基半乳糖D－半乳糖ABO从细胞到分子ABO基因糖基转移酶结构模式图（1）ABO从细胞到分子ABO基因糖基转移酶结构模式图（2）ABO从细胞到分子ABO基因糖基转移酶结构模式图（3）ABO从细胞到分子ABO抗原形成的基础：H位点H基因：一个独立于ABO的基因FUT1编码岩藻糖基转移酶转移一个岩藻糖到血型前身物质上形成H抗原。极少数个体缺乏H基因，红细胞上无H抗原，既使编码A和B的糖基转移酶基因是正常的，也不能产生A或B抗原。

ABO从细胞到分子ABO从细胞到分子ABO物质的生物合成ABO从细胞到分子A、B、H血型物质1930年Lehrs发现唾液中有A和B物质1943年Wiener发现分泌型占80％AB物质的量具有较显著的个体差异血清中的血型物质较弱唾液中的血型物质较容易测到ABO从细胞到分子A型A抗原，少量H抗原血型物质：A，HB型B抗原，少量H抗原血型物质：B，HAB型A，B抗原，很少的H抗原血型物质：A，B，HO型H抗原血型物质：HH抗原强弱：O>A2>B>A2B>A1>A1BH抗原在人群中呈减低趋势ABO从细胞到分子ABH抗原决定族

新生儿正定型：RBC与血型试剂反应弱。

5－6周的胚胎RBC就可检测出来。出生时发育不完整。

2－4岁红细胞发育完全。新生儿通常不做反定型

1新生儿免疫系统发育不成熟

2血清抗体易受到母亲血清的干扰

ABO从细胞到分子成人与新生儿抗原数量比较细胞

成人新生儿A1810000－1170000250000－370000A2240000－290000140000B610000－830000200000－320000ABO从细胞到分子抗-A、抗-B的特性IgM、IgGIgM抗体可被2－Me（2－巯基乙醇），DTT(2－硫苏糖醇)破坏IgA抗体经2－Me处理血清学活性下降，但抗体不破坏。IgG抗体分子量小，可以通过胎盘屏障

ABO从细胞到分子交叉反应性抗-AB：来源于O型人血清联合抗体：抗-AB不是抗-A和抗-B简单的混合，针对A和B抗原共同的决定簇。A细胞与O型血清吸收后放散液可以凝集B细胞，反之亦然。ABO从细胞到分子与ABO密切相关的

——H及Lewis血型系统ABH和Lewis抗原被称作组织－血型抗原

H（FUT1）抗原是ABO基因表达的基础；ABH的分泌型Se（FUT2）在决定Lewis表现型中发挥重要作用Lewis（FUT3）抗原是从血浆吸附到红细胞膜上的血型抗原。

ABO从细胞到分子Lewis血型系统1946年，Mourant最早描述了抗Lewis（后来称之为抗-Lea）的两个例子，这些抗体凝集约25％英国人的红细胞。Andresen发现一种抗体，后来被称作抗－Leb，该抗体针对的决定簇仅仅出现于成人Le（a－）细胞。ABO从细胞到分子Lewis抗原的产生Lewis基因（FUT3）编码一种岩藻糖基转移酶催化一个岩藻糖基到分泌物的H物质上，产生Leb抗原。当个体属非分泌型（sese）分泌物中没有H物质时，则催化一个岩藻糖残基到H前体物质上，产生Lea抗原。ABO从细胞到分子Lewis系统当这些结构被从血浆吸附到红细胞膜上时：多数H分泌型红细胞表现Le（a-b＋）H非分泌型则表现为Le（a＋b－）约6％的白人和25％的黑人在Lewis位点是沉默因纯合子，他们不产生Lewis酶，其红细胞为Le（a－b－），其分泌物中缺乏Lewis物质。在亚洲，表现型Le（a＋b＋）很常见，这是由于一个弱的分泌型等位基因Sew所致。ABO从细胞到分子Lewis抗原虽然Lea和Leb不是由红细胞合成的，而是从血浆中获得的，他们被当作血型抗原是因为它们首先从红细胞上发现的。术语Lea和Leb容易使人们产生误解，因为这两种抗原不是一对等位基因决定的，但仍沿用。ABO从细胞到分子Lewis血型的基因型与表现型ABO从细胞到分子ABO、H及Lewis血型系统ABO基因：

9号染色体FUT1（H）FUT2（SE）FUT3（Lewis）

19号染色体ABO从细胞到分子常见ABO亚型判断ABO亚型:1红细胞与抗-A/抗-A1/抗-B及抗-AB的凝集程度。2红细胞上H物质活性的强弱。3血清中是否存在抗-A1。4分泌型人的唾液中A、B和H物质。ABO从细胞到分子

ABO亚型A抗原中主要为A1和A2其它A亚型：A3、Ax、Aend、Am、Ay、和AelB亚型种类比A亚型更少：B3、Bx、Bm和Bel等ABO从细胞到分子ABO从细胞到分子H抗原强弱：O>A2>B>A2B>A1>A1BO型A2BA2BA1A1BABO从细胞到分子各种弱A亚型的鉴别程序红细胞弱凝集混合外观(Mf）A60A3与抗-AA3Ax10％红细胞呈十分弱的mf凝集Aend及/或抗-Aend只与抗-AB呈弱凝集AxAB反应不凝集容易吸附放散抗-AAm能吸附分泌型唾液中有一定量的A物质及放散不容易吸附放散抗-AAy抗-A分泌型唾液含少量的A物质AmAy吸附放散抗-AAelAel分泌型唾液只含H物质无A物质ABO从细胞到分子A2与人源性抗A试剂的反应强度为4＋,与抗H+/2+可能有不规则抗A1存在(sometimes)1-8%A2和22-35%的A2B存在抗A1血型物质AH举例抗A抗BAcBcOc4+4++--ABO从细胞到分子A1和A2决定簇的区别

——是仅存在量的差异还是抗原决定簇结构不同？用A2细胞重复吸收来源于B型个体的抗-A血清可以移去所有抗体，表明二者之间仅是量的差别。A2和A2B个体常常产生抗-A1，说明A2细胞上缺乏A1细胞上的一种决定簇。ABO从细胞到分子血型前体物质：Type1Galβ1－3GlcNAcβ1－R（血清）Type2Galβ1－4GlcNAcβ1－R（红细胞）Type3Galβ1－3GalNAcａ1－R（红细胞）Type4Galβ1－3GalNAcβ1－R（红细胞）Type5Galβ1－3Galβ1－R（人工合成）Type6Galβ1－4Glcβ1－RABO从细胞到分子2型H与3型H的区别ABO从细胞到分子A1和A2同样存在质的区别A1细胞出现重复的3型A抗原结构，但A2细胞却没有。抗-A1是3型或4型A特异性的，或者抗-A1可以优先与3型或4型A反应。ABO从细胞到分子只有A1转移酶能够转化3型H加一个N－乙酰氨基半乳糖基成为3型A因此A2细胞上可以检测到3型H而不是3型A抗原。双花扁豆植物血凝素检测N－乙酰氨基半乳糖胺，当过量的浓度下，它可以凝集A2细胞，因此将它用作A亚型分型试剂更多是依赖A1和A2表现型数量上的差异。ABO从细胞到分子A3最早由Friedenreich在1936年描述与抗-A和抗-AB共同孵育时：“混合视野外观”（mixedfieldagglutination）。即：小的凝集块周围是大量未凝集的细胞。与抗-A反应强度低于A2。与抗-AB反应呈混合视野，但并不增强。偶有抗-A1(occasionally)血型物质AHA3不像是A2和O细胞的嵌合体。ABO从细胞到分子Aend（Afinn，Abantu）

Aend最早由Weiner等于1959年描述类似于A3细胞：它们与一些抗-A和抗-AB表现很弱的混合视野外观。Aend分泌型的唾液中只有H物质，但是无A物质抗-A1出现在部分Aend个体的血清中10％细胞凝集（Mf）ABO从细胞到分子AmAm细胞不能被抗-A和抗-AB凝集，或者仅能发生很弱的凝集。Am细胞可以吸附放散抗-A。Am分泌型的唾液中包含正常含量的A和H物质，Am血清中通常无抗-A1。Am作为ABO位点上一个稀有的等位基因遗传Am在法国献血者的频率是150000中有1例。（A型人中占0.0015%），中国台湾的数据是400000万人中1例。ABO从细胞到分子Am抗原性较弱与抗-A反应:-/w+与抗-H反应：增强无抗-A1产生，与抗-AB反应不增强血型物质:AHABO从细胞到分子AxAx表现型最初由Fischer和Hahn于1935年报道，它的主要血清学特点是：红细胞与多数来源于B型血清的抗A不发生反应，但是可以被大多数来源于O型个体的抗-AB凝集，没有混合视野表现。血清中含有抗-A1，后者有时候可以凝集A1和A2细胞。除了H物质，Ax分泌型个体唾液中可以捡出痕量的A物质。ABO从细胞到分子Ax抗A:-/w+抗H:增强血清中常有抗-A1(Frequently),比A2A3的几率都高。抗-AB：反应比与抗-A明显增强血型物质H，痕量AABO从细胞到分子AxAx表现型具有很高的遗传异质性：许多家系资料表明Ax以ABO位点上一种稀有的等位基因的方式遗传。在一些家庭中遗传背景不清楚在两项独立的研究中，法国Ax的频率为1/77000(A型人中的0.003%)和1/44000ABO从细胞到分子AintLandsteiner和Levine：有些A型个体的红细胞既不能定义为A1也不能定义为A2。Aint在黑人中较白人更为常见。Aint是作为ABO位点上的一个等位基因遗传的。它的H抗原强度象A2一样强，甚至更强。与抗-A1反应较弱2+与抗-A及抗-H反应较强4+/3+ABO从细胞到分子Ael在通常的条件下，Ael细胞与抗-A和抗-AB不发生凝集，虽然它们可以结合这些抗体，结合的抗体可以通过吸收放散技术检测到。Ael分泌型唾液中无A物质，仅有H物质，血清中常含有抗-A1，也可以含有能够凝集A2细胞的抗体。ABO从细胞到分子Ael在Ael血清和红细胞膜上不能检出A转移酶。在法国150000例献血者中，没有检测到Ael表现型，在中国台湾400000人中检出5例Ael个体。Ael以ABO位点上的一种稀有的等位基因遗传的。ABO从细胞到分子AwMLOlsson等对其它弱A亚型的ABO基因的外显子、剪切部位和启动子进行序列测定。表现型不太容易被划分到任何现存的分类的异常基因被称作Aw（1－5）。ABO从细胞到分子SubgroupsofAPheno-typeRedcellstestedWithanti-seraSerumtestedwithKnownredcellsSalivaofsecretorsAnti-A-B-AB-A1-HA1A2BOA1V_VV___V_AandHAint+++_V+++++__V_AandHA2+++_V_++Some-times.+_V_AandHA3++mf_++mf_+++Occa-sionally.+_V_AandHAm-/w+_-/w+_V__V_AandHAx-/W+_+/++_VFre-quently+_V_HABO从细胞到分子B亚型弱的B变异型是相对较少的，可能是由于在许多群体中B基因的频率要相对低得多。弱B亚型的分类，Salmon指出B亚型最好的分类应参照A变异型：B3、Bx、Bm和Bel，另外加上那些不符合其它4种类型的Bw。ABO从细胞到分子B31972年Wiener和Cioffi首先报道一例ABH非分泌型B3。它被作为最稀少的一种B亚型这种表现型以与抗B和抗AB呈现混合视野反应为特点血清中缺乏抗B唾液中含有正常含量的B抗原B3通常是由于ABO位点上的稀有等位基因所致。ABO从细胞到分子Bx一种异质性的血型典型的Bx红细胞与抗B和抗AB呈弱凝集。血清中含有弱的抗BBx分泌型唾液中含有一些B物质，后者常常仅能通过Bx细胞与抗B的凝集抑制试验才能检测到Bx是ABO位点上的一种稀有的等位基因。ABO从细胞到分子BmBm细胞不能被抗B或抗AB凝集B抗原仅能通过敏感的技术比如吸收放散抗B才能检测到。Bm分泌型唾液中B物质的含量接近正常BBm个体的血清中不含有抗B。通常Bm是作为ABO位点上一个变异的基因来遗传的，但是有几个例外报道。ABO从细胞到分子BelBel红细胞与抗-B和抗-AB不发生凝集反应，但是它们的确可以结合抗-B，抗体可以通过放散技术被检测到。Bel分泌型唾液中不出现B物质，血清中可能存在抗B抗体。Bel作为ABO位点上的稀有基因而遗传，ABO从细胞到分子BwOlsson等确认了7种新的等位基因，它们与正常B基因相比有1个核苷酸改变，导致一个氨基酸的取代（见表2.19Bw－2到－8），所有这些等位基因与B的弱表达相关，但是没有做进一步分类。ABO从细胞到分子分泌型与非分泌型1930年Lehrs发现唾液中有A和B物质1943年Wiener发现分泌型占80％血型物质的量有显著个体差异血清中的血型物质较弱唾液中的血型物质较容易测到ABO从细胞到分子分泌型：产生可溶性HAB抗原的能力由分泌型基因座SE（FUT2）决定，该位点由Se、se两个等位基因决定。SeSe或Sese个体表现为HAB分泌型80％Sese基因控制唾液中H物质的分泌，与红细胞上的H抗原表现型无关Lewis血型：Le（a-b+）/Le（a-b-）ABO从细胞到分子非分泌型：隐性基因纯合子sese在人群中占20％，产生非分泌型唾液中缺乏HAB血型物质Lewis血型：Le（a+b-）/Le（a-b-）ABO从细胞到分子孟买型与类孟买型孟买型（Oh）和类孟买血型(Amh/Bmh/ABmh/Omh)是人群中两种非常罕见的稀有血型

ABO从细胞到分子孟买型：孟买型：H（FUT1）基因的产物为a（1，2）岩藻糖转移酶，但缺少H时，即hh时不能形成H抗原物质，尽管ABO基因存在，A/B抗原将不能形成。红细胞缺乏H物质、A、B物质。血清中有很强的抗-H，血清与所有O型人的红细胞反应都很强。孟买型细胞与荆豆盐水提取液（抗-H）不发生反应。ABO从细胞到分子ABO从细胞到分子类孟买型（过去观点）带有正常的H基因和A基因，但因其调节H基因作用的一对基因是zz纯合，故使其H的作用部分地受到抑制，因而只能产生少量的H抗原，少量的H抗原在A基因的作用下全部转化为A抗原。但红细胞上的A抗原是很弱的。红细胞上缺少H物质，有少量A抗原。血清中有抗B，抗HI抗体。唾液中含正常A、H物质，控制HAB物质分泌的调节基因SeSe/Sese，因而能分泌正常的A、H物质。ABO从细胞到分子孟买型与类孟买型孟买型属H缺陷的非分泌型，其个体红细胞和分泌液中均检测不到ABO抗原。hh/seseLe(a+b-)或Le（a-b-）

类孟买血型是H缺陷的分泌型，其特点是红细胞表面缺乏ABH抗原，而在唾液等分泌液中却可以找到ABH血型物质。hh/Sese；hh/SeSeLe(a-b+)或Le(a-b-)ABO从细胞到分子H基因的缺失－1孟买型hhsese血清和红细胞膜上均缺少H物质抗-A抗-B强抗-H(Oh

OhAOhBOhAB)ABO从细胞到分子H基因的缺失－2类孟买型hhSe红细胞膜上均缺少H物质血清中有1型H(A/B)物质抗-A强/弱抗-B强/弱抗-H弱少量吸附(OmhBmhAmhABmh)ABO从细胞到分子H基因的缺失－3类孟买型hhSew红细胞膜上缺少H物质血清中有少量1型H(A/B)物质抗-A强/弱抗-B强/弱抗-H较强痕量吸附(OmhBmhAmhABmh)ABO从细胞到分子H基因的减弱弱H型HmSe红细胞膜上有少量H血清H(A/B)物质含量正常抗-A强/无抗-B强/无抗-H无(OHmBHmAHmABHm)ABO从细胞到分子H缺陷表现型总结ABO从细胞到分子从血清学到分子生物学1900年→

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→2008年1990年1985年ABO从细胞到分子ABO血型系统遗传学基础ABO基因9q34.1－9q34.2A基因：α(1,3)N-乙酰氨基半乳糖转移酶B基因：D半乳糖转移酶O基因：无有效的基因产物ABO从细胞到分子ABO基因7个外显子，跨越基因组DNA18kb外显子1～7，28bp～691bp不等编码顺序：exon6和exon7ABO从细胞到分子ABO基因的核苷酸差异在A1基因的基础上核苷酸突变糖基转移酶改变影响催化活性抗原改变ABO从细胞到分子ABO系统A1等位基因cDNA全长序列ABO从细胞到分子

ABO基因在cDNA和氨基酸上的差异A1allele(1)A1allele(2)nt.467(C→T)=>aa156(pro→leu)Ballelent.291(A→G)；

nt.526(C→G)=>aa176(Arg→Gly)；

nt657(C→T)；

nt.703(G→A)=>aa235(gly→Ser)；

nt.796(C→A)=>aa266(leu→Met)；

nt.803(G→C)=>aa268(Gly→Ala)；

nt.930(G→A)。Oallele(1)nt.261(G→del)=>framshiftOallele(2)nt.261(G→del)=>framshift,nt297(A→G),nt646(T→A),nt681(G→A),nt771(C→T),nt829(G→A)ABO从细胞到分子ABO从细胞到分子ABO基因亚型的分子基础

A2allelent.467(C→T)=>aa156(Pro→Leu)nt.1059-1061(3Cs→2Cs)=>frameshiftA3allelent.871(G→A)=>aa291(Asp→Asn)Axallelent.646(T→A)aa216(Asp→Asn)Oallele(3)nt.297(A→G)nt.526(C→G)=>aa176(Arg→Gly),nt.802(G→A)=>aa268(Gly→Arg)B3allelent.297(A→G),nt526(C→G)=>aa176(Arg→Gly)nt.657(C→T),nt.703(G→A)=>aa235(Gly→Ser)nt.796(c→A)=>aa266(Leu→Met)nt.803(G→C)=>aa268(Gly→Ala)nt.930(G→A),nt.1054(C→T)=>aa353(Arg→Trp)CisABnt.467(C→T)=>aa156(Pro→Leu),nt.803(G→C)=>aa.268(Gly→Ala)

ABO从细胞到分子常见A亚型的分子基础ABO从细胞到分子常见B亚型的分子基础ABO从细胞到分子ABO基因等位基因举例ABO从细胞到分子H位点隐性基因在人群中的多态性ABO从细胞到分子ABO血型系统基因分型ABO从细胞到分子1.聚合酶链反应

polymerasechainreaction,PCR聚合酶链反应是DNA分型的基础，在含有模板DNA的反应液中加入四种脱氧核糖核苷，耐热的TaqDNA聚合酶，经变性、复性和延伸三个不同温度时相的变化，大约25－30个循环后，DNA得到大量扩增。反应在热循环仪上自动进行，简便易行。序列特异的PCR可直接用于分型，或将PCR产物作进一步的分析。ABO从细胞到分子2．序列特异性引物的PCR

PCR-sequencespecificprimer，PCR-SSP此技术采用序列特异性引物(SSP)。SSP的3＇端具有独一无二的序列，在退火时只能与某特定等位基因结合，因此能够特异性地扩增ABO基因，然后通过凝胶电泳检测PCR产物。根据是否得到PCR产物，以及产物的片段大小来判断ABO基因型。

ABO从细胞到分子3．PCR－RFLP

（PCR-restrictionfragmentlengthpolymorphism）如果ABO的SNP序列改变涉及到限制性