生理學(xué):第四節(jié)　血型與輸血原則

一、血型與紅細(xì)胞凝集

若將血型不兼容的兩個(gè)人的血滴放在玻片上混合，其中的紅細(xì)胞即聚集成簇，這種相容稱為凝集（agglutination)。紅細(xì)胞的凝集有時(shí)還伴有溶血。當(dāng)血型（bolld group)不相容的血液輸入循環(huán)血液中時(shí)，在血管內(nèi)可發(fā)生同樣的情況，此凝集成簇的紅細(xì)胞可以堵塞毛細(xì)血管，溶血將損害腎小管，同時(shí)常伴發(fā)過敏反應(yīng)，其結(jié)果可危及生命。

造成紅細(xì)胞凝集的機(jī)制是抗原-抗體反應(yīng)。凝集原的特異性完全取決于鑲嵌入紅細(xì)胞膜上的一些特異糖蛋白，在凝集反應(yīng)中糖蛋白起著抗原的作用，因而稱它們?yōu)槟�集原（agglutinogen)。能與紅細(xì)胞膜上的凝集原起反應(yīng)的特異抗體則稱為凝集素（agglutinin)。凝集素是由γ-球蛋白構(gòu)成的，它們?nèi)芙庠谘獫{中。發(fā)生抗原-抗體反應(yīng)時(shí)，由于每個(gè)抗體上具有10個(gè)左右與抗原結(jié)合的部位，抗體在若干個(gè)帶有相應(yīng)抗原的紅細(xì)胞之間形成橋梁，因而使它們聚集成簇。

人血液中，在紅細(xì)胞上都具有一套特異的凝集原。目前在紅細(xì)胞上已確定有許多種不同的抗原，大約有30種抗原能引發(fā)相當(dāng)劇烈的機(jī)體反應(yīng)。血型是指紅細(xì)胞上特異抗原的類型。表3-5中列出了ABO、Rh、MNSs、P等9個(gè)最重要的血型系統(tǒng)和它們所具有的特異抗體。動(dòng)用現(xiàn)代免疫學(xué)手段可以在紅細(xì)胞膜上鑒別出約400種不同特征的抗原。如果只將其中已經(jīng)分類的抗原型作為依據(jù)，就有3億種不同的可能組合，可見血型抗原最為重要的血型是ABO系統(tǒng)和Rh系統(tǒng)。

表3-5 重要血型及其特異抗體

雖然通常所說的血型是指紅細(xì)胞的血型，但是存在于紅細(xì)胞上的血型抗原也存在于白細(xì)胞、血小板和一般組織細(xì)胞上，引外在白細(xì)胞和血小板上還存在它們本身特有的抗原。

二、紅細(xì)胞血型

1901年　Landsteiner發(fā)現(xiàn)了第一個(gè)血型系統(tǒng)，即ABO血型系統(tǒng)，從此為人類揭開了血型的奧秘，并使輸血成為安全度較大的臨床治療手段。

（一)ABO血型系統(tǒng)

1．ABO血型的分型及其物質(zhì)基礎(chǔ)ABO血型是根據(jù)紅細(xì)胞膜上存在的凝集原A與凝集原B的情況而將血液分為4型。凡紅細(xì)胞只含A凝集原的，即稱A型；如存在B凝集原的，稱為B型；若A與B兩種凝集原都有的稱為AB型；這兩種凝集原都沒有的，則稱為O型。不同血型的人的血清中各含有不同的凝集素，即不含有對(duì)抗內(nèi)他自身紅細(xì)胞凝集原的凝集素。在A型人的血清中，只含有抗B凝集素；B型人的血清中，只含有抗A凝集素；AB型人的血清中沒有抗A和抗B凝集素；而O型人的血清中則含有抗A和抗B凝集素（表3-6)。后來進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)4種血型的紅細(xì)胞上都含有H抗原，O型的紅細(xì)胞上也含有H抗原。H抗原是形成A、B抗原的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，但是H物質(zhì)的抗原性很弱，因此血清中一般都沒有抗H抗體。利用抗血清作細(xì)致的檢測可以發(fā)現(xiàn)，A型www.med126.com還可再區(qū)分為A₁、和A₂亞型。在A₁亞型紅細(xì)胞上含有A和A₁抗原，而A₂型紅細(xì)胞上僅含有A抗原。相應(yīng)的在A₁型血清中只有抗B凝集素，而A₂型血清中除抗B凝集素之外，還含有抗A₁凝集素。因此當(dāng)將A₁型的血液輸給A₂型的人時(shí)，血清中的抗A₁凝集素可能與A₁型的人紅細(xì)胞上的A₁抗原結(jié)合產(chǎn)生凝集反應(yīng)。據(jù)調(diào)查，我國漢族人中A₂型和A₂B型分別不超過A型和AB型人群的1%，即使如此，在測定血型和輸血時(shí)都應(yīng)注意到A亞型的存在。

表3-6 ABO血型系統(tǒng)中的凝集原和凝集素

上述ABO系統(tǒng)各種血型抗原的特異必理決定于糖蛋白上所含的糖鏈。這些糖鏈都是由少數(shù)糖基所組成的寡糖鏈（oligosaccharide)。這些寡糖鏈都暴露在紅細(xì)胞的表面，圖3-9示意了ABO系統(tǒng)中H、A和B抗原的寡糖鏈結(jié)構(gòu)差異。

圖3-9　ABH抗原物質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)

2．血型的遺傳學(xué)特征血型是先天遺傳的。出現(xiàn)在某一染色體的同一位置上的不同基因，稱為等們基因（allele)。ABOA（H)系統(tǒng)中控制A、B、H抗原生成的基因即為等位基因。在染色體二倍體上只可能出現(xiàn)上述三個(gè)等們基因中的兩個(gè)，其中一個(gè)來自父體，另一個(gè)來自母體，這兩個(gè)等位基因就決定了子代血型的基因型（genotype)。這兩種基因型首先決定了轉(zhuǎn)糖酶的氨基酸組成和順序，也即決定了生成的轉(zhuǎn)糖酶的種類，后者轉(zhuǎn)而決定表現(xiàn)血型抗原特異性的寡糖鏈的組成，也即這個(gè)人的血型表型（phenotype)。表3-7上顯示了ABO系統(tǒng)中決定每種血型表型的可能基因型。從表上可以看出，A基因和B基因是顯性基因，O基因則為隱性基因。因此，紅細(xì)胞上表型O只可能來自兩個(gè)O基因，而表型A或b 由于可能分別來自AO和BO基因型，因而，A型或B型的父母完全可能生下O型的子女。知道了血型的遺傳規(guī)律，就可以從子女的血型表型來推斷親子關(guān)系。例如，AB型的人決不可能是O型子女的父親。但必須注意的是，法醫(yī)學(xué)上需要依據(jù)血型表型來判斷親子關(guān)系時(shí)，只能作為否定的參考依據(jù)，而不能據(jù)此作出肯定的的判斷。由于血細(xì)胞上有許多種血型，測定血型的種類愈多，那么作出否定性判斷的可靠性也愈高。

表3-7 ABO（H)　血型系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)

新生兒的血液中還不具有ABO系統(tǒng)的抗體；在出生后的第一年中這種抗體才逐漸出現(xiàn)在血漿中，可以對(duì)抗自已血細(xì)胞上所沒有的抗原。這類天然抗體多屬IgM，其產(chǎn)生的原因尚未完全闡明，據(jù)推測，由腸道細(xì)菌所釋放的物質(zhì)或某些食物成分進(jìn)入體內(nèi)能夠刺激血型抗體的產(chǎn)生。因?yàn)槟承┠c道具有與紅細(xì)胞同樣的抗原決定簇。

血型抗原在人群中的分布，在不同地域不同民族中是有差異的。以研究較多的ABO系統(tǒng)為例，在中歐地區(qū)人群中，40%以上為A型，稍低于40%為O型，10%左右為B型，6%左右為Ab 型；而在美洲土著民族中則90%屬O型。在我國各族人民中ABO血型的分布也不盡相同。詳見表3-8以了解各地域、各民族的血型分布規(guī)律，將有助于人類學(xué)研究各民族的來源和相互關(guān)系。

上海生物制品研究所血型組:<<血型與血庫>>第9頁。上海人民出版社第1版1977年 湖南醫(yī)學(xué)院生理教研組調(diào)查報(bào)告

3．ABO血型的檢測正確測定血型是保證輸血安全的基礎(chǔ)。在一般輸血中只有ABO系統(tǒng)的血型相合才能考慮輸血。測定ABO系統(tǒng)的方法是：在玻片上分別滴上一滴抗B、一滴抗A和一滴抗A-抗B血清，在每一滴血清上再加一滴紅細(xì)胞懸浮液，輕輕搖動(dòng)，使紅細(xì)胞和血清混勻，觀察有無凝集現(xiàn)象（圖3-10)。

圖3-10 ABO血型的測定

（二)Rh血型系統(tǒng)

1．Rh血型系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)和在人群中的分布在尋找新血型物質(zhì)的探索中，當(dāng)把恒河猴（Rhesus monkey)的紅細(xì)胞重復(fù)注射入家兔體內(nèi)，引起家兔產(chǎn)生免疫反應(yīng)，此時(shí)在家兔血清中產(chǎn)生抗恒河猴紅細(xì)胞的抗體（凝集素)。再用含這種抗體的血清與人的紅細(xì)胞混合，發(fā)現(xiàn)在白種人中，約有85%的人其紅細(xì)胞可被這種血清凝集，表明這些人的紅細(xì)胞上具有與恒河猴同樣的抗原，故稱為Rh陽性血型；另有約15%的人的紅細(xì)胞不被這種血清凝集，稱為R　h陰性血型，這一血型系統(tǒng)即稱為Rh血型。在我國各族人中，漢族和其它大部分民族的人，屬Rh陽性的約占99%，Rh陰性的人只占1%左右。但是在另一些少數(shù)民族中，Rh陰性的人較多，如苗族為12.3%,塔塔爾族為15.8%。

2．Rh血型系統(tǒng)的基因型及其表達(dá)利用血清試驗(yàn)提示了人類紅細(xì)胞上的Rh血型系統(tǒng)包括著5種不同的抗原，分別稱為C、c、D、E、e。從理論上推斷，有3對(duì)等位基因Cc、Dd 、Ee控制著6個(gè)抗原。但實(shí)際上未發(fā)現(xiàn)單一的抗d血清，因而認(rèn)為d是“靜止基因”，在紅細(xì)胞表面不表達(dá)d抗原。在5個(gè)抗原中，D抗原的抗原性最強(qiáng)。因此通常將紅細(xì)胞上含有D抗原的，即稱為Rh陽性；而紅細(xì)胞上缺乏D抗原的，稱為Rh陰性。

3．Rh血型的特點(diǎn)及其在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中的意義前述ABO血型時(shí)曾指出，從出生幾個(gè)月之后在人血清中一直存在著ABO系統(tǒng)的凝集素，即天然抗體。但在人血清中不存在抗Rh的天然抗，只有當(dāng)Rh陰性的人，接受Rh陽性的血液后，通過體液性免疫才產(chǎn)生出抗Rh的抗體來。這樣，第一次輸血后一般不產(chǎn)生明顯的反應(yīng)，但在第二次，或多次再輸入Rh陽性血液時(shí)即可發(fā)生抗原-抗體反應(yīng)，輸入的Rh陽性紅細(xì)胞即被凝集。

Rh系統(tǒng)與ABO系統(tǒng)比較時(shí)的另一個(gè)不同點(diǎn)是抗體的特征。ABO系統(tǒng)的抗體一般是完全抗體IgM。而Rh系統(tǒng)的抗體主要是不完全抗體IgG，后者分子較能透過胎盤。因此，當(dāng)陰性的母親懷有陽性的胎兒時(shí)，陽性胎兒的小時(shí)紅細(xì)胞或D抗原可以進(jìn)入母體，通過免疫反應(yīng)，在母體的血液中產(chǎn)生免疫抗體，主要是抗D抗體。這種抗體可以透過胎盤進(jìn)入胎兒的血液，可使胎兒的紅細(xì)胞民生凝集和溶解，造成新生兒溶血性貧血，嚴(yán)重時(shí)可致胎兒死亡。但一般只有在分娩時(shí)才有較大量的胎兒紅細(xì)胞進(jìn)入母體，而母體血液中的抗體濃度是緩慢增加的，一般需要數(shù)月的時(shí)間，因此，第一次妊娠常不產(chǎn)生嚴(yán)重反應(yīng)。如果Rh陰性母親再次懷有Rh陽性胎兒時(shí)，此時(shí)，母體血液中高濃度的Rh抗體將會(huì)透過胎盤，破壞大量胎兒紅細(xì)胞。

三、白細(xì)胞與血小板血型

白細(xì)胞與血小板上與有A、B、H、MN、P等紅細(xì)胞抗原，此外還有它們所特有的抗原，這些抗原具有臨床意義，特別是組織兼容性抗原對(duì)選擇器官組織的移植和血液成分的輸注的合適供應(yīng)者(donor)有重要意義。白細(xì)胞與血小板的抗原可使受者（recipient)產(chǎn)生免疫反應(yīng)，這時(shí)，輸血可引起發(fā)熱反應(yīng)，移植的器官組織受破壞的速度加快，在體內(nèi)的生存期縮短。

人白細(xì)胞抗原（ human leukocyte antigen,HLA)是人類白細(xì)胞上最強(qiáng)的同種抗原。ＨＬＡ系統(tǒng)由數(shù)量眾多的抗原所組成，是一個(gè)極為復(fù)雜的抗原系統(tǒng)，控制這些抗原的基因位于第６號(hào)染色體的短臂上，在這一部位的染色體上分布著A、B、C、D４個(gè)基因位點(diǎn)，它們控制著７組HLＡ抗原即：HLA-A、HLA-B、HLA-C、HLA-D、HLA-DR、HLA-DQ和HLA-DP，每一組又包括許多種抗原。例如HLA-A組有20多種抗原，HLA-B組有50種以上不同的抗原，HLA-C組則有11種抗原。根據(jù)抗原發(fā)現(xiàn)的順序，又對(duì)抗原作編號(hào)，如HLA-A1、A2……A19等。它們的數(shù)量隨著新抗原的認(rèn)定還在繼續(xù)擴(kuò)大。

HLA是鑲嵌在細(xì)胞膜上的糖蛋白，根據(jù)HLA的結(jié)構(gòu)和分布特征，將它們分成兩類：即I類和Ⅱ類抗原，HLA-A、B、C屬I類抗原，分子量為56000，由一條重肽鏈和一條輕肽鏈所組成，它們的抗原特異性是由重肽鏈上氨基酸列所決定的。這類抗原總稱 為I類抗原；它們除了分布在白細(xì)胞和血小板上，還廣泛分布在各種正常組織器官和腫瘤組織的有核細(xì)胞膜上。其余的HLA抗原即D、DR、DP和DQ屬于Ⅱ類抗原，分子量為63000，它們只分布在B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞上。

HLA系統(tǒng)除了在醫(yī)學(xué)上與器官移植、植皮、骨髓移植和輸轎有密切的關(guān)系外，還可應(yīng)用于親子鑒定和人類學(xué)研究。在應(yīng)用于親子鑒定時(shí)，由于HLA的數(shù)目極多，HLa –A和HLA-B相結(jié)合的形式極多，要有相同表現(xiàn)型的機(jī)會(huì)極少。例如，15個(gè)HLA-A和20個(gè)HLA-B能夠產(chǎn)生20246種表現(xiàn)型。因此，在作親子關(guān)系的否定判定時(shí)，HLA測定可過到90%以上的可靠性。各種HLA出現(xiàn)的頻率具有明顯的種族差異。例如，高加索人種中，HLA-A-A₃₀和B₄₂抗原的出現(xiàn)頻率較其它人種為少，而在北美印地安人種，HLA-B₅₁抗原出現(xiàn)頻率較高。因此，HLA系統(tǒng)是人類學(xué)研究的一個(gè)重要指標(biāo)。

血小板還有一些特有的抗原，如PI、Zw、Ko等系統(tǒng)，它們與紅細(xì)胞或白細(xì)胞上的同種抗原沒有關(guān)系。這些抗原可因輸血和妊娠而產(chǎn)生免疫抗體。約有50%的病人在長期重復(fù)輸注血小板后，在血清中可出現(xiàn)抗輸入血小板的抗體。它們可引起發(fā)熱反應(yīng)，使輸入的細(xì)胞縮短生存期，還以掩蓋抗紅細(xì)胞的特異抗體的存在，因而影響血型測定的正確性。當(dāng)妊娠母親血清中出現(xiàn)抗血小板抗體時(shí)，可導(dǎo)致新生兒血小板減少癥。

四、輸血的原則

輸血已經(jīng)成為治療某些疾病、搶救傷員生命和保證一些手術(shù)得以順利進(jìn)行的重要手段。但是，由于輸血發(fā)生差錯(cuò)，造成病人嚴(yán)懲損害，甚至死亡的事故并不鮮見。美國的統(tǒng)計(jì)資料報(bào)道，在1976年至1985年的10年間。美國共發(fā)生輸血死亡事故159例，其中由于ABO系統(tǒng)的錯(cuò)誤為137例，占86%。為了保證輸血的安全性和提高輸血的效果，必須注意遵守輸血的原則。

隨著醫(yī)學(xué)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，輸血療法已經(jīng)從原來的單純輸全血，發(fā)展為輸全血和成分輸血（transfusion or blood components)。成分輸血，就是把人血中的各種有效成分，如紅細(xì)胞、粒細(xì)胞、血小板和血漿分別制備成高純度或高濃度的制品再輸入。這樣既能提高療效，減少不良反應(yīng)，又能節(jié)約血源。

在準(zhǔn)備輸血時(shí)，首先必須保證供血者與受血者的ABO血型相合，因?yàn)檫@一系統(tǒng)的不相容輸血常引起嚴(yán)重的反應(yīng)。對(duì)于在生育年齡的婦女和需要反復(fù)輸血的病人，還必須使供血者與受血者的Rh血型相合，以避免受血者在被致敏后產(chǎn)生抗Rh的抗體。

即使在ABO系統(tǒng)血型相同的人之間進(jìn)行輸血，在輸血前必須進(jìn)行交叉配血試驗(yàn)（corss-match test)，即不僅把供血者的紙細(xì)胞與受血者的血清進(jìn)行血清配合試驗(yàn)（這稱為試驗(yàn)主側(cè))；而且要把受血者的約細(xì)胞與供血者的血清作配合試驗(yàn)（這稱為試驗(yàn)的次側(cè))。這樣，既可檢驗(yàn)血型測定是否有誤，又能發(fā)現(xiàn)他們的紅細(xì)胞或血清中，是否還存在一些其它的凝集原或凝集素，足以引起紅細(xì)胞凝集反應(yīng)。在進(jìn)行并叉式配血試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在37℃下進(jìn)行，以保證可能有的凝集反應(yīng)得以充分顯示。

如果交叉配血試驗(yàn)的兩側(cè)都沒有凝集反應(yīng)，即為配血相合，可以進(jìn)行輸血；如果主側(cè)有凝集反應(yīng)，則為配血不合，不能輸血；如果不側(cè)不起凝集反應(yīng)，而次側(cè)有凝集反應(yīng)，只能在應(yīng)急情況下輸血，輸血時(shí)不宜太快太多，并密切觀察，如發(fā)生輸血反應(yīng)，應(yīng)立即停止輸注。

以往曾經(jīng)把O型的人稱為“萬能供血者（universal donor)”,認(rèn)為他們的血液可以輸給其他血液的人。但目前認(rèn)為這種輸血是不足取的，因?yàn)�，雖然O型的紅細(xì)胞上沒有A和B凝集原，因而不會(huì)被受血者的血漿凝集，然而O型人的血漿中的抗A和抗B凝集素能與其它血型受血者的紅細(xì)胞發(fā)生凝集反應(yīng)。當(dāng)輸入的血量較大時(shí)，供血者血漿中的凝集素未被受血者的血漿足夠稀釋時(shí)，受血者的紅細(xì)胞會(huì)被廣泛凝集。

總之，輸血是一個(gè)多環(huán)節(jié)的過程，每個(gè)環(huán)節(jié)上的失誤都可能造成嚴(yán)重事故。因此，大進(jìn)行輸血操作時(shí)，m.f1411.cn/shiti/必須嚴(yán)格遵守輸血原則，密切注意觀察；而且只在確實(shí)需要時(shí)才進(jìn)行輸血。決不可盲目濫用。

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