《生理学》 > 第三章　血液

第四节　血型与输血原则

一、血型与红细胞凝集

若将血型不兼容的两个人的血滴放在玻片上混合，其中的红细胞即聚集成簇，这种相容称为凝集（agglutination）。红细胞的凝集有时还伴有溶血。当血型（bolld group）不相容的血液输入循环血液中时，在血管内可发生同样的情况，此凝集成簇的红细胞可以堵塞毛细血管，溶血将损害肾小管，同时常伴发过敏反应，其结果可危及生命。

造成红细胞凝集的机制是抗原-抗体反应。凝集原的特异性完全取决于镶嵌入红细胞膜上的一些特异糖蛋白，在凝集反应中糖蛋白起着抗原的作用，因而称它们为凝集原（agglutinogen）。能与红细胞膜上的凝集原起反应的特异抗体则称为凝集素（agglutinin）。凝集素是由γ-球蛋白构成的，它们溶解在血浆中。发生抗原-抗体反应时，由于每个抗体上具有10个左右与抗原结合的部位，抗体在若干个带有相应抗原的红细胞之间形成桥梁，因而使它们聚集成簇。

人血液中，在红细胞上都具有一套特异的凝集原。目前在红细胞上已确定有许多种不同的抗原，大约有30种抗原能引发相当剧烈的机体反应。血型是指红细胞上特异抗原的类型。表3-5中列出了ABO、Rh、MNSs、P等9个最重要的血型系统和它们所具有的特异抗体。动用现代免疫学手段可以在红细胞膜上鉴别出约400种不同特征的抗原。如果只将其中已经分类的抗原型作为依据，就有3亿种不同的可能组合，可见血型抗原最为重要的血型是ABO系统和Rh系统。

表3-5 重要血型及其特异抗体

血型系统	抗体	溶血性输血反应
ABO	抗A	有
	抗B	有
	抗A1	很少
	抗H	无
Rh	抗C	有
	抗c	有
	抗C^w	有
	抗D	有
	抗E	有
	抗e	有
MNSs	抗M，N，S，s	很少
P	抗P₁	无
Lutheran	抗Lu^b	有
Kell	抗K	有
Lewis	抗Le^a,b	有
Duffy	抗Fy^a	有
Kidd	抗JK^a	有

虽然通常所说的血型是指红细胞的血型，但是存在于红细胞上的血型抗原也存在于白细胞、血小板和一般组织细胞上，引外在白细胞和血小板上还存在它们本身特有的抗原。

二、红细胞血型

1901年　Landsteiner发现了第一个血型系统，即ABO血型系统，从此为人类揭开了血型的奥秘，并使输血成为安全度较大的临床治疗手段。

（一）ABO血型系统

1．ABO血型的分型及其物质基础ABO血型是根据红细胞膜上存在的凝集原A与凝集原B的情况而将血液分为4型。凡红细胞只含A凝集原的，即称A型；如存在B凝集原的，称为B型；若A与B两种凝集原都有的称为AB型；这两种凝集原都没有的，则称为O型。不同血型的人的血清中各含有不同的凝集素，即不含有对抗内他自身红细胞凝集原的凝集素。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型人的血清中没有抗A和抗B凝集素；而O型人的血清中则含有抗A和抗B凝集素（表3-6）。后来进一步发现4种血型的红细胞上都含有H抗原，O型的红细胞上也含有H抗原。H抗原是形成A、B抗原的结构基础，但是H物质的抗原性很弱，因此血清中一般都没有抗H抗体。利用抗血清作细致的检测可以发现，A型还可再区分为A₁、和A₂亚型。在A₁亚型红细胞上含有A和A₁抗原，而A₂型红细胞上仅含有A抗原。相应的在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，还含有抗A₁凝集素。因此当将A₁型的血液输给A₂型的人时，血清中的抗A₁凝集素可能与A₁型的人红细胞上的A₁抗原结合产生凝集反应。据调查，我国汉族人中A₂型和A₂B型分别不超过A型和AB型人群的1%，即使如此，在测定血型和输血时都应注意到A亚型的存在。

表3-6 ABO血型系统中的凝集原和凝集素

血型	凝集原	凝集素
A型	A	抗B
B型	B	抗A
AB型	A+B	无
O型	无	抗A+抗B

上述ABO系统各种血型抗原的特异必理决定于糖蛋白上所含的糖链。这些糖链都是由少数糖基所组成的寡糖链（oligosaccharide）。这些寡糖链都暴露在红细胞的表面，图3-9示意了ABO系统中H、A和B抗原的寡糖链结构差异。

图3-9　ABH抗原物质化学结构

2．血型的遗传学特征血型是先天遗传的。出现在某一染色体的同一位置上的不同基因，称为等们基因（allele）。ABOA（H）系统中控制A、B、H抗原生成的基因即为等位基因。在染色体二倍体上只可能出现上述三个等们基因中的两个，其中一个来自父体，另一个来自母体，这两个等位基因就决定了子代血型的基因型（genotype）。这两种基因型首先决定了转糖酶的氨基酸组成和顺序，也即决定了生成的转糖酶的种类，后者转而决定表现血型抗原特异性的寡糖链的组成，也即这个人的血型表型（phenotype）。表3-7上显示了ABO系统中决定每种血型表型的可能基因型。从表上可以看出，A基因和B基因是显性基因，O基因则为隐性基因。因此，红细胞上表型O只可能来自两个O基因，而表型A或b 由于可能分别来自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。知道了血型的遗传规律，就可以从子女的血型表型来推断亲子关系。例如，AB型的人决不可能是O型子女的父亲。但必须注意的是，法医学上需要依据血型表型来判断亲子关系时，只能作为否定的参考依据，而不能据此作出肯定的的判断。由于血细胞上有许多种血型，测定血型的种类愈多，那么作出否定性判断的可靠性也愈高。

表3-7 ABO（H）　血型系统中的结构

表现型	遗传型	红细胞抗原	血清中天然抗体
A	A₁A1	A+A₁	抗B
	A₁0
A₂	A₂A₂	A+H	抗B，10%的人有抗A₁
	A₂O
B	BB	B	抗A
	BO
AB	AB	A+A₁+B	---
A₂B	A₂B	A+B+H	25%的人有抗A₁
O	OO	H	抗A及抗B

新生儿的血液中还不具有ABO系统的抗体；在出生后的第一年中这种抗体才逐渐出现在血浆中，可以对抗自已血细胞上所没有的抗原。这类天然抗体多属IgM，其产生的原因尚未完全阐明，据推测，由肠道细菌所释放的物质或某些食物成分进入体内能够刺激血型抗体的产生。因为某些肠道具有与红细胞同样的抗原决定簇。

血型抗原在人群中的分布，在不同地域不同民族中是有差异的。以研究较多的ABO系统为例，在中欧地区人群中，40%以上为A型，稍低于40%为O型，10%左右为B型，6%左右为Ab 型；而在美洲土著民族中则90%属O型。在我国各族人民中ABO血型的分布也不尽相同。详见表3-8以了解各地域、各民族的血型分布规律，将有助于人类学研究各民族的来源和相互关系。

调查对象	调查人数(个)	A		B		AB		O
人数(个)	调查人数(个)	%	人数(个)	%	人数(个)	%	人数(个)	%
汉族	40,980	12,831	31.31	11,501	28.06	4002	9.77	12,646	30.86
维吾尔族	1,513	441	29.22	483	31.92	172	11.36	416	27.50
壮族	1,487	316	21.25	410	25.57	58	3.90	703	47.28
回族	1,355	369	27.23	384	28.34	115	8.48	487	35.94
哈萨克族	885	202	22.82	264	29.83	83	9.38	336	37.97
锡伯族	344	86	25.00	138	40.12	36	10.46	84	24.42
乌孜别克族	129	33	25.58	50	38.76	13	10.08	33	25.58
柯尔克孜族	124	23	18.54	49	39.52	9	7.26	43	34.68
塔塔尔族	37	15	40.54	13	35.14	1	2.70	8	21.62
彝族	1007	288	28.60	303	30.09	82	8.14	334	33.17
白族	500	170	34.00	117	23.40	56	11.20	157	31.40
傣族	507	112	22.08	150	29.59	40	7.89	205	40.44
景颇族	201	70	34.83	41	20.39	14	6.97	76	37.81
佤族	520	200	38.46	112	21.54	73	14.04	135	25.96
土家族	960	362	37.71	219	22.81	61	7.19	310	32.29

上海生物制品研究所血型组:<<血型与血库>>第9页。上海人民出版社第1版1977年湖南医学院生理教研组调查报告

3．ABO血型的检测正确测定血型是保证输血安全的基础。在一般输血中只有ABO系统的血型相合才能考虑输血。测定ABO系统的方法是：在玻片上分别滴上一滴抗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红细胞悬浮液，轻轻摇动，使红细胞和血清混匀，观察有无凝集现象（图3-10）。

ABO血型的测定

图3-10 ABO血型的测定

（二）Rh血型系统

1．Rh血型系统的发现和在人群中的分布在寻找新血型物质的探索中，当把恒河猴（Rhesus monkey）的红细胞重复注射入家兔体内，引起家兔产生免疫反应，此时在家兔血清中产生抗恒河猴红细胞的抗体（凝集素）。再用含这种抗体的血清与人的红细胞混合，发现在白种人中，约有85%的人其红细胞可被这种血清凝集，表明这些人的红细胞上具有与恒河猴同样的抗原，故称为Rh阳性血型；另有约15%的人的红细胞不被这种血清凝集，称为R　h阴性血型，这一血型系统即称为Rh血型。在我国各族人中，汉族和其它大部分民族的人，属Rh阳性的约占99%，Rh阴性的人只占1%左右。但是在另一些少数民族中，Rh阴性的人较多，如苗族为12.3%,塔塔尔族为15.8%。

2．Rh血型系统的基因型及其表达利用血清试验提示了人类红细胞上的Rh血型系统包括着5种不同的抗原，分别称为C、c、D、E、e。从理论上推断，有3对等位基因Cc、Dd 、Ee控制着6个抗原。但实际上未发现单一的抗d血清，因而认为d是“静止基因”，在红细胞表面不表达d抗原。在5个抗原中，D抗原的抗原性最强。因此通常将红细胞上含有D抗原的，即称为Rh阳性；而红细胞上缺乏D抗原的，称为Rh阴性。

3．Rh血型的特点及其在医学实践中的意义前述ABO血型时曾指出，从出生几个月之后在人血清中一直存在着ABO系统的凝集素，即天然抗体。但在人血清中不存在抗Rh的天然抗，只有当Rh阴性的人，接受Rh阳性的血液后，通过体液性免疫才产生出抗Rh的抗体来。这样，第一次输血后一般不产生明显的反应，但在第二次，或多次再输入Rh阳性血液时即可发生抗原-抗体反应，输入的Rh阳性红细胞即被凝集。

Rh系统与ABO系统比较时的另一个不同点是抗体的特征。ABO系统的抗体一般是完全抗体IgM。而Rh系统的抗体主要是不完全抗体IgG，后者分子较能透过胎盘。因此，当阴性的母亲怀有阳性的胎儿时，阳性胎儿的小时红细胞或D抗原可以进入母体，通过免疫反应，在母体的血液中产生免疫抗体，主要是抗D抗体。这种抗体可以透过胎盘进入胎儿的血液，可使胎儿的红细胞民生凝集和溶解，造成新生儿溶血性贫血，严重时可致胎儿死亡。但一般只有在分娩时才有较大量的胎儿红细胞进入母体，而母体血液中的抗体浓度是缓慢增加的，一般需要数月的时间，因此，第一次妊娠常不产生严重反应。如果Rh阴性母亲再次怀有Rh阳性胎儿时，此时，母体血液中高浓度的Rh抗体将会透过胎盘，破坏大量胎儿红细胞。

三、白细胞与血小板血型

白细胞与血小板上与有A、B、H、MN、P等红细胞抗原，此外还有它们所特有的抗原，这些抗原具有临床意义，特别是组织兼容性抗原对选择器官组织的移植和血液成分的输注的合适供应者(donor)有重要意义。白细胞与血小板的抗原可使受者（recipient）产生免疫反应，这时，输血可引起发热反应，移植的器官组织受破坏的速度加快，在体内的生存期缩短。

人白细胞抗原（ human leukocyte antigen,HLA）是人类白细胞上最强的同种抗原。ＨＬＡ系统由数量众多的抗原所组成，是一个极为复杂的抗原系统，控制这些抗原的基因位于第６号染色体的短臂上，在这一部位的染色体上分布着A、B、C、D４个基因位点，它们控制着７组HLＡ抗原即：HLA-A、HLA-B、HLA-C、HLA-D、HLA-DR、HLA-DQ和HLA-DP，每一组又包括许多种抗原。例如HLA-A组有20多种抗原，HLA-B组有50种以上不同的抗原，HLA-C组则有11种抗原。根据抗原发现的顺序，又对抗原作编号，如HLA-A1、A2……A19等。它们的数量随着新抗原的认定还在继续扩大。

HLA是镶嵌在细胞膜上的糖蛋白，根据HLA的结构和分布特征，将它们分成两类：即I类和Ⅱ类抗原，HLA-A、B、C属I类抗原，分子量为56000，由一条重肽链和一条轻肽链所组成，它们的抗原特异性是由重肽链上氨基酸列所决定的。这类抗原总称为I类抗原；它们除了分布在白细胞和血小板上，还广泛分布在各种正常组织器官和肿瘤组织的有核细胞膜上。其余的HLA抗原即D、DR、DP和DQ属于Ⅱ类抗原，分子量为63000，它们只分布在B细胞、巨噬细胞、单核细胞和内皮细胞上。

HLA系统除了在医学上与器官移植、植皮、骨髓移植和输轿有密切的关系外，还可应用于亲子鉴定和人类学研究。在应用于亲子鉴定时，由于HLA的数目极多，HLa –A和HLA-B相结合的形式极多，要有相同表现型的机会极少。例如，15个HLA-A和20个HLA-B能够产生20246种表现型。因此，在作亲子关系的否定判定时，HLA测定可过到90%以上的可靠性。各种HLA出现的频率具有明显的种族差异。例如，高加索人种中，HLA-A-A₃₀和B₄₂抗原的出现频率较其它人种为少，而在北美印地安人种，HLA-B₅₁抗原出现频率较高。因此，HLA系统是人类学研究的一个重要指标。

血小板还有一些特有的抗原，如PI、Zw、Ko等系统，它们与红细胞或白细胞上的同种抗原没有关系。这些抗原可因输血和妊娠而产生免疫抗体。约有50%的病人在长期重复输注血小板后，在血清中可出现抗输入血小板的抗体。它们可引起发热反应，使输入的细胞缩短生存期，还以掩盖抗红细胞的特异抗体的存在，因而影响血型测定的正确性。当妊娠母亲血清中出现抗血小板抗体时，可导致新生儿血小板减少症。

四、输血的原则

输血已经成为治疗某些疾病、抢救伤员生命和保证一些手术得以顺利进行的重要手段。但是，由于输血发生差错，造成病人严惩损害，甚至死亡的事故并不鲜见。美国的统计资料报道，在1976年至1985年的10年间。美国共发生输血死亡事故159例，其中由于ABO系统的错误为137例，占86%。为了保证输血的安全性和提高输血的效果，必须注意遵守输血的原则。

随着医学和科学技术的进步，输血疗法已经从原来的单纯输全血，发展为输全血和成分输血（transfusion or blood components）。成分输血，就是把人血中的各种有效成分，如红细胞、粒细胞、血小板和血浆分别制备成高纯度或高浓度的制品再输入。这样既能提高疗效，减少不良反应，又能节约血源。

在准备输血时，首先必须保证供血者与受血者的ABO血型相合，因为这一系统的不相容输血常引起严重的反应。对于在生育年龄的妇女和需要反复输血的病人，还必须使供血者与受血者的Rh血型相合，以避免受血者在被致敏后产生抗Rh的抗体。

即使在ABO系统血型相同的人之间进行输血，在输血前必须进行交叉配血试验（corss-match test），即不仅把供血者的纸细胞与受血者的血清进行血清配合试验（这称为试验主侧）；而且要把受血者的约细胞与供血者的血清作配合试验（这称为试验的次侧）。这样，既可检验血型测定是否有误，又能发现他们的红细胞或血清中，是否还存在一些其它的凝集原或凝集素，足以引起红细胞凝集反应。在进行并叉式配血试验时，应在37℃下进行，以保证可能有的凝集反应得以充分显示。

如果交叉配血试验的两侧都没有凝集反应，即为配血相合，可以进行输血；如果主侧有凝集反应，则为配血不合，不能输血；如果不侧不起凝集反应，而次侧有凝集反应，只能在应急情况下输血，输血时不宜太快太多，并密切观察，如发生输血反应，应立即停止输注。

以往曾经把O型的人称为“万能供血者（universal donor）”,认为他们的血液可以输给其他血液的人。但目前认为这种输血是不足取的，因为，虽然O型的红细胞上没有A和B凝集原，因而不会被受血者的血浆凝集，然而O型人的血浆中的抗A和抗B凝集素能与其它血型受血者的红细胞发生凝集反应。当输入的血量较大时，供血者血浆中的凝集素未被受血者的血浆足够稀释时，受血者的红细胞会被广泛凝集。

总之，输血是一个多环节的过程，每个环节上的失误都可能造成严重事故。因此，大进行输血操作时，必须严格遵守输血原则，密切注意观察；而且只在确实需要时才进行输血。决不可盲目滥用。

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