血型(卷名：生物学)
blood groups
以血液抗原形式表现出来的一种遗传性状。狭义地讲，血型专指红细胞抗原在个体间的差异;但现已知道除红细胞外，在白细胞、血小板乃至某些血浆蛋白，个体之间也存在着抗原差异。因此，广义的血型应包括血液各成分的抗原在个体间出现的差异。血型在人类学、遗传学、法医学、临床医学等学科都有广泛的实用价值，因此具有重要的理论和实践意义。
血型系统 红细胞血型是1900年由奥地利K.兰德施泰纳发现的。他把每个人的红细胞分别与别人的血清交叉混合后，发现有的血液之间发生凝集反应，有的则不发生。他认为凡是凝集者，红细胞上有一种抗原，血清中有一种抗体。如抗原与抗体有相对应的特异关系，便发生凝集反应。如红细胞上有A抗原，血清中有A抗体，便会发生凝集。如果红细胞缺乏某一种抗原，或血清中缺乏与之对应的抗体，就不发生凝集。根据这个原理他发现了人的 ABO血型。后来他又把不同人的红细胞分别注射到家兔体内，在家兔血清中产生了3种免疫性抗体，分别叫做M抗体、N抗体及P抗体。用这3种抗体，又可确定红细胞上3种新的抗原。这些新的抗原与ABO血型无关，是独立遗传的，是另外的血型系统。而且M、N与P也不是一个系统。控制不同血型系统的血型基因在不同的染色体上，即使在一个染色体上，两个系统的基因位点也相距甚远，不是连锁关系，因此是独立遗传的。
有些血型抗体是不完全抗体，与相应的抗原细胞结合后看不出凝集现象，血清中有抗体但不容易发现。1945年抗人球蛋白试验应用到血型检查中来，这种试验就可检查不完全抗体，从此，许多血型抗原陆续被人发现。每当发现一个新抗原后就要确定这一抗原与已经发现的血型是什么关系，这样在人的红细胞上便确定了若干血型系统。此外，还有一些抗原，或因其在群体中出现的频率太高，或因其在群体中分布的频率太低，对它们无法进行遗传学分析。在没有弄清它们的遗传关系以前，暂且把这些抗原分别叫做高频率抗原及低频率抗原，对于它们的归属有待进一步确定。
红细胞血型抗原 红细胞膜中夹杂着3种蛋白质:糖蛋白、简单蛋白及膜收缩蛋白。红细胞抗原有些突出在细胞表面，好像伸出在地面上的树枝，如ABH抗原；有些镶嵌在细胞膜内，如Rh抗原。抗原与抗体发生特异反应的部分，叫做抗原决定簇。血型抗原决定簇的化学组成，有的已经清楚，但大部分不清楚。有些血型在体液中存在可溶性抗原，叫做血型物质。从人体分离出来的ABH及Lewis血型物质是糖蛋白，即在肽链的骨架上连接着一些糖的侧链，这些糖链便是特异性决定簇。ABH及Lewis血型物质的特异性决定簇很相似，只是在糖链上个别糖的种类或同一种糖由于存在位置不同，就显出不同的特异性。比如A与B的抗原特异性，只是在糖链上有一个糖不相同，便显示出不同的特异性。A抗原决定簇在糖链的终末端是一个N-乙酰半乳糖胺，而B抗原决定簇在糖链的终末端却是一个D-半乳糖 （图1）。
红细胞上的ABH抗原决定簇，虽与体液中的抗原决定簇糖链结构相同，但连接的骨架不同。红细胞上的糖链是通过神经鞘氨醇与脂肪酸结合在一起，而不是与蛋白质结合在一起，所以红细胞上的ABH抗原是糖脂而不是糖蛋白。
MN·P及I血型的抗原决定簇也是碳水化合物。Rh抗原的决定簇可能是蛋白质，因为红细胞经硫氢化物、脲素及蛋白酶等物处理后，Rh活性即行消失。
有一些血型抗体，如抗IH，抗IA，抗IB，抗IP1等，只与带有I抗原及另外一个抗原的细胞发生反应，而不与其中只有一个抗原的细胞发生反应。说明这些抗原为复合抗原，在一个分子上具有两种特异性。
Lewis血型抗原实际上是血浆中的抗原，红细胞上的Lewis抗原是从血浆中吸附来的。I抗原在分泌液中虽有可溶性抗原，但不存在于血浆中。另外有些血型是在血浆中存在可溶性抗原，分泌液中却不存在。Bg抗原实际是白细胞的抗原，可能从白细胞脱落到血浆中，再从血浆中吸附到红细胞上，表现为红细胞的抗原。Chido血型及Rodger血型的抗原与血浆中的补体第四成分(C4)有关。用电泳方法分析人的C4，可以见到3种类型:泳动快的(F)；泳动慢的(S)；快慢两种成份都有的(FS)。血浆中只有F成份的人，红细胞上有Rodger抗原。只有S成份的人，红细胞上有Chido抗原。两种成份全有的人，红细胞上也同时具有Chido及Rodger两种抗原。
各种血型抗原在红细胞上的分布是不同的，有的密集，有的疏松。抗原数目的多少决定了抗原的强弱。用放射性碘标记的兔抗A及抗B血清，检查人的红细胞，根据每个细胞上的放射性强度，可推算出每个红细胞上的抗原数目。
各种血型抗原在个体发育不同阶段强度是不相同的。新生儿的ABO及Lewis抗原与其相应的抗体之反应较成人细脆弱。不到10厘米的胎儿之红细胞就能与抗P1血清发生反应，但其反应强度较成人红细胞弱。新生儿的红细胞吸收抗I的能力几乎与成人红细胞一样，但凝集反应强度远较成人红细胞弱。可是与抗 i血清的凝集却比成人红细胞强。Yt2及Xg2抗原在新生儿红细胞上稍较成人红细胞弱，而Rh、Kell、Duffy、Jk、MNSs、Di及Do等系统的抗原在出生时已发育完全。 Chido血型的抗原在新生儿血浆中可以检出，但在红细胞上不能发现。
血型抗体 抗体是免疫球蛋白，但不一定所有免疫球蛋白都是抗体。只要具有抗体结构的糖蛋白便为免疫球蛋白。免疫球蛋白以Ig表示，现已发现人类具有五类免疫球蛋白，分别叫做IgG、IgM、IgA、IgD及IgE。与血型有关的免疫球蛋白只有三类，即IgG、IgM及IgA三类。
根据抗体在体内出现是否有可查觉的抗原刺激，有所谓“天然抗体”及“免疫性抗体”之分。凡未经抗原刺激就在体内的血清中出现的抗体，叫做“天然抗体”；机体受同种或异种抗原的刺激后血清中所产生的抗体，叫作免疫性抗体。
对于“天然抗体”的产生有两种解释：一种说法认为在体内存在“抗原致敏”细胞，不需要抗原刺激就能产生特异性抗体；另一种解释认为“天然抗体”是异种凝集素，周围环境存在着一些与血型抗原相似的物质，机体接触这些物质后，所产生的交叉反应抗体。比如某些细菌含有与人的A，B抗原相似的抗原，当人们吸入或吞下这些细菌后，便产生交叉反应抗体。
“天然抗体”在低温与其相应的抗原细胞反应强，有很多“天然抗体”当温度超过25℃时即无活性。有的“天然抗体”有结合补体的能力，有的则没有。如Lewis血型抗体几乎都有结合补体的能力，而抗M及抗N就没有结合补体的能力。“天然抗体” 通常是IgM免疫球蛋白，但有些“天然抗体”却是IgG免疫球蛋白。如有的抗Lea，抗M、抗N及抗K“天然抗体”是IgG。
免疫性抗体则是指机体受同种或异种抗原刺激后处于超免疫状态而产生的抗体。输血、妊娠是产生同种免疫抗体的主要原因。接受菌苗、抗血清（白喉、破伤风抗毒素）注射，以及使用过猪的胃、肝浸液的人，血清中的抗A、抗B效价升高，是异种免疫引起的免疫性抗体的例子。免疫性抗A及抗B，在许多方面与“天然抗体”不同（见表）。
有的抗体与其相应的抗原细胞在盐水介质中即可出现凝集，这样的抗体称为完全抗体；有的抗体在盐水介质中只能与其相应的抗原细胞结合（致敏），但不能出现凝集，这样的抗体称为不完全抗体。欲使不完全抗体与其相应的抗原细胞出现凝集，还需借助其他介质，如酶处理红细胞，或将红细胞悬浮在大分子胶体液中，或利用抗球蛋白血清的帮助。实际上完全抗体一般是指 IgM类型的抗体，而不完全抗体多为IgG类别的抗体。IgA主要在分泌液中，在血型抗体中不占主要位置。
ABO、MN和HLA等血型的结构和功能 ABO 血型 可分为A、B、AB和O型等4种血型。红细胞含A抗原和H抗原的叫做A型，A型的人血清中含有抗B抗体；红细胞含B抗原和H抗原的叫做B型，B型的人血清中含有抗A抗体；红细胞含A抗原、B抗原和H抗原，叫做AB型，这种血型的人血清中没有抗A抗体和抗B抗体；红细胞只有H抗原，叫做O型，O型的人血清中含有抗A抗体和抗B抗体。
ABO血型物质除存在于红细胞膜上外，还出现于唾液、胃液、精液等分泌液中。中国 60％汉族人唾液中有ABO血型物质。血型物质的化学本质是指构成血型抗原的糖蛋白或糖脂，而血型的特异性主要取决于血型抗原糖链的组成 (即血型抗原的决定簇在糖链上)。A、B、H 3种血型抗原化学结构的差异，仅在于糖链末端的1个单糖。A抗原糖链末端为N-乙酰半乳糖，而B抗原糖链末端为半乳糖，H抗原和A、B抗原相比则糖链末端少1个半乳糖或N-乙酰半乳糖。1981年已有人用绿咖啡豆酶（半乳糖苷酶）作用于B型红细胞，切去B抗原上的半乳糖，从而使B型转变成O型获得成功。
E.von邓格恩及L.希尔斯费尔德于1911年发现A血型的亚型。他们看到不同A型人的红细胞与抗A血清发生凝集反应的强度不一，在反应弱的A型人血清中还有一种抗体能与反应强的A型红细胞发生凝集反应。 据此认为在A型中存在亚型;即A1、及A2亚型。A1型红细胞与抗A血清（来自B或O型人）反应强，而A2型红细胞与抗A血清反应弱。而且在部分A2型人的血清中，除存在的抗B外，还有不规则的抗A1。在B型人血清中有两种抗体：抗A及抗A1。抗A能与A1及A2细胞发生反应；抗A1只与A1细胞发生反应。A1型红细胞上有A及A1两种抗原。A2细胞上只有A抗原。 AB型也可分为A1B及A2B等亚型。此外还有一些其他亚型。
MN血型 红细胞膜上另一类血型抗原叫MN抗原，即红细胞膜上的血型糖蛋白A。它在SOS凝胶电泳谱上显示两条区带，即PAS-1和PAS-2，血型糖蛋白A是两者的二聚物。已知血型糖蛋白A由131个氨基酸组成，其一级结构已测定（图2）。血型糖蛋白A的肽链呈三节式结构，中间第73～92号氨基酸为疏水性肽链，可横穿膜脂层；N端肽链位于膜外侧，与血型活性有关，在这段肽链上分布有15条O-糖苷键型糖链和1条N-糖苷键型糖链，糖链中唾液酸占红细胞膜上全部唾液酸的一半以上；C端肽链位于膜内侧，含较多酸性氨基酸。
MN抗原由M抗原和N抗原两部分组成，如果用神经氨酸酶将M抗原切去1个唾液酸（N-乙酰神经氨酸），则为N抗原，如再切去一个唾液酸则抗原性完全失去。MN抗原的抗原性还和肽链上的氨基有关，若将氨基用乙酰基保护后即失去抗原性。
白细胞血型──HLA HLA是人类白细胞抗原中最重要的一类。与红细胞血型相比，人们对白细胞抗原的了解较晚，人体第一个白细胞抗原 Mac是1958年法国科学家J.多塞发现的。HLA是人体白细胞抗原的英文缩写，已发现HLA抗原有144种以上，这些抗原分为A、B、C、D、DR、DQ和DP7个系列，而且HLA在其他细胞表面上也存在。
HLA抗原是一种糖蛋白（含糖为9％），其分子结构与免疫球蛋白极相似 (图3）。HLA分子由4条肽链组成（含2条轻链和2条重链），重链上连接2条糖链。HLA分子部分镶嵌在细胞膜的双脂层中，其插入膜的部分相当于免疫球蛋白IgG的Fc区段，轻链为β-微球蛋白。由于分子结构上的相似，故HLA与有保卫功能的免疫防御系统密切相关。
此外，HLA和红细胞血型一样都受遗传规律的控制。决定HLA型的基因在第6对染色体上。每个人分别可从父母获得一套染色体，所以一个人可以同时查出A、B、C、D和DR5个系列中的5～10种白细胞型，因此表现出来的各种白细胞型有上亿种之多。在无血缘关系的人间找出HLA相同的两个是很困难的。但同胞兄弟姊妹之间总是有1/4机会HLA完全相同或完全不同。因此法医鉴定亲缘关系时，HLA测定是最有力的工具。
动物的血型 过去人们认为只有人才有血型，现在已知狗、鸡和许多动物都有血型系统。生长在美国缅因海湾的角鲨有4种血型。大马哈鱼至少有8种抗原类型或类型的组合。这些不同类型的出现通常随不同地区的种群而异。家畜也有血型，马有4种，牛有3种，猪也有4种。
在人类学上，根据 A型、B型及AB 型三型的出现率的多少组成一个指数，叫作种族生化指数，种族生化指数
，来研究各种血型在各人种中的分布规律。 O型的高频率分布在欧洲西北部、西南非、部分澳大利亚及南印度和中美洲;B型的最高频率分布于中亚及北印度;A型在欧洲、西亚及澳大利亚南部的土著中的是最高的，而在某些美洲印第安人部族中是最高的。灵长类的血型可以通过抗A和抗B血清来测定。黑猩猩的血全部属于O型或A型，猩猩属于B型，大猩猩有B型也有A型，长臂猿血型有A型、B型及AB型。低等灵长类在红血球里没有抗原，但在它们的唾液里分泌ABO抗原。旧大陆猴大多数是血型A型，新大陆猴血型也是A型，但个别的在唾液里有像B一样的抗原。 在某些灵长类中发现具有类似人类M的抗原，如在黑猩猩体内发现了具有M血型和N血型，在灵长类中也发现具Rh抗原的。
参考书目
李永材、黄溢明：《比较生理学》，高等教育出版社，北京，1984。
C.Salmon， J.-P.Cartron， P.Rougher， The Human Blood Groups，Masson Publishing Co.，U.S.A.，1984.