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第二节 ABO血型系统
ABO血型系统是人类发现的第一个血型系统,也是临床上最重要的血型系统之一。ABO血型不相容的输血会发生严重的输血反应,甚至导致患者死亡。ABO血型抗原不仅只存在于红细胞表面,而且还广泛存在于消化道、皮肤上皮细胞、呼吸道、泌尿系统以及人的体液中,包括唾液、眼泪、尿液、消化液、胆汁、乳液、羊水、体腔液及卵巢囊肿液中。
一、ABO血型抗原与抗体的特性
ABO血型系统是卡尔·兰德斯坦那(Karl Landsteiner)在1900年发现的。基于他所假设的两种红细胞抗原A和B,兰德斯坦那发现,根据每个人红细胞上是否存在A和B抗原,可将人分成四种血型。同时,兰德斯坦那又发现若一个个体的红细胞上缺乏A抗原,则其血清中通常会有抗A抗体。若一个个体的红细胞上缺乏B抗原,则其血清中通常会有抗B抗体。
ABO血型分类原则如下:红细胞上有A抗原、血清中有抗B者称为A型;红细胞上有B抗原、血清中有抗A者称为B型;红细胞上有A和B抗原、血清中无抗A和抗B者称为AB型;红细胞上无A和B抗原、血清中有抗A和抗B者称为O型。
二、ABO血型表现的频率
由于鉴定ABO血型比较容易,在世界范围内已积累了不下几十万中国人ABO血型的资料。表2-3是中国各地区ABO血型的分布。从表2-4可见A、B、O血型在中国分布特点为:从北向西南的方向,B基因频率逐渐下降而O基因频率升高;云南、贵州、四川和长江中下游地区,A基因频率升高,广东、广西、福建、台湾O基因频率较其他地区高。
表2-3 我国16个民族的ABO血型分布
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注:x2值代表期望值与观察值之间差异的显著性量度。x2(2)小于或等于5.99时,P大于或等于0.05。p1、p2、q、r分别代表A1、A2、B、O基因的频率。
表2-4 我国部分地区的ABO血型分布
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注:D/σ代表期望值与观察值之间差异的显著性量度,D/σ小于或等于2.0时,P大于或等于0.05,p、q、r分别代表A、B、O基因的频率。
三、ABO血型的遗传与生化合成
ABO血型遗传是常染色体显性遗传。根据遗传学原理,每个子代均可从亲代各得到一个单倍体,因此根据父母的血型可以推断子女的血型(表2-5)。
表2-5 亲代与子代ABO血型遗传关系
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现在很少用ABO血型进行亲子关系鉴定,当用ABO血型判定遗传关系时,应注意特殊情况,例如极罕见的顺式AB型。需要对家族血型进行分析及应用分子生物学技术,才能得出正确结论。
ABO血型抗原的化学结构属于糖蛋白,它们的构成主要涉及两个分离座位的基因; H座位基因和ABO座位的基因,这些基因不直接产生抗原,而是产生糖基转移酶,糖基转移酶决定了ABO血型抗原的特异性。因此糖基转移酶是基因的直接产物,而血型抗原决定簇的单糖或寡糖是基因的间接产物,目前已了解大约有100个糖基转移酶涉及ABO血型抗原及它们的变异型的构成。
ABO血型的抗原决定簇是连接在血型物质的多聚糖前体或称为载体链上。血型物质的前体是多糖结构,人类已发现了5个型的血型多聚糖前体,在构成血型抗原的结构上,以Ⅱ型链为主,Ⅲ或Ⅳ型链只少量存在,Ⅴ型链罕见,Ⅰ型链不属于细胞内源性物质而是由血浆吸附而来。血型多聚糖前体的基本结构是最后三个糖,分别是半乳糖-乙酰葡萄糖胺-半乳糖。
ABO血型的抗原决定簇是低聚糖链的结构,它们的产生是由一个连续的两个步骤组成。第一步是由一位于第19号染色体上的H基因控制,H基因负责编码岩藻糖转移酶,这个酶能识别血型多聚糖前体的终端半乳糖,并将岩藻糖添加到半乳糖上,形成了特异性的H抗原。H抗原在O细胞上表达重组为A、B抗原的前体。第二步是由位于第9号染色体的ABO基因座位控制。负责编码A或B等转移酶,完成A和B抗原的构建。A抗原是通过ABO基因座位上的A基因,编码N-乙酰半乳糖胺糖基转移酶(简称A酶,下同),A酶把H抗原作为底物,催化反应,将N-乙酰半乳糖胺(N-acetylgalactosamine,GalNAC)加接到终端的半乳糖上,构成A抗原。A酶只能在H抗原存在的情况下表现其催化活性。
B抗原是通过ABO基因座位中的B基因,编码半乳糖糖基转移酶(简称B酶,下同)催化反应,将终端半乳糖以α(1→3)的方式,加接到H抗原的终端半乳糖上,构建成为B抗原。同样B酶也只能在H抗原的存在下,表现其酶的活性。
四、ABO亚型
ABO血型有数种亚型,A和B亚型红细胞与A和B型红细胞主要区别不仅表现在细胞膜上抗原决定簇数量上,也表现在抗原性质上,这些细胞与标准抗A、抗B血清反应较弱,有时肉眼几乎看不到凝集。在鉴定亚型时,除用抗A、抗B血清之外,还没有发现相应的特异性血清。因此,实际上是根据受检者红细胞抗原的强弱、血清中抗体的性质及唾液中分泌型物质的性质及多少来确定亚型的。
A亚型有A1、A2、A3、Ax、Aint、Abantu、Ael、Am、Ay、A(B)等。特点:与抗-A血清凝集弱、混合外观,甚至不凝集。
A1亚型:红细胞膜上含有A抗原和A、抗原,血清中只含抗-B抗体,A1亚型和A1B亚型约占A亚型的80%。
A2亚型:只含有A抗原,血清中除了含抗-B抗体外,还含有抗-A、抗体,有1%~8%A2亚型血清中含有抗-A、抗体,能够凝集A1型及A1B型红细胞。A2亚型和A2B亚型约占全体A亚型的20%。A1亚型红细胞凝集力>A2亚型红细胞凝集力。
A3亚型:A3红细胞与抗-A和抗-AB血清反应呈典型的混合视野凝集现象。
Ax亚型:Ax红细胞不与抗-A反应,只与O型人抗-A1B反应,Ax可以和一些单克隆抗体反应。
Ael亚型:Ael红细胞不与抗-A和抗-AB反应,用吸收放散试验能证实其红细胞上有A抗原。
Aint亚型:Aint与抗-A1反应比A1较弱,与H反应强度较强。
总之,除A1及A2亚型外,其余的A亚型与高效价抗-A或O型血清只能发生在显微镜下可见的微弱凝集,甚至不凝集,需用吸收放散试验检测红细胞表面的A抗原,或用吸收抑制试验证明唾液中A型物质存在才能鉴别。
B亚型有B2、Bx、Bm、Bel、B5、B(A)等。特点:与抗-B血清凝集弱,混合外观,甚至不凝集。
AB亚型:由于有A和B亚型存在,故有AB亚型存在。AB亚型中有些有不规则抗体,22%~35%的A2B亚型血清中含有抗-A1抗体,它能凝集A1型及A1B型的红细胞。
O亚型(Oh型):在孟买人中发现有一种红细胞膜上没有H抗原的O型(又叫孟买血型),其红细胞不被抗-A及抗-B和抗-H血清凝集,其血清中含有抗-A及抗-B和强烈的抗-H抗体,该型的血清能凝集所有O型的红细胞,此型患者只能输O亚型同型血。
1.A1、A2亚型鉴定
利用抗A1血清与A1型红细胞发生凝集,而不与A2型红细胞凝集的特性,可区分为A1型与A2型。
(1)材料
① 抗A1标准血清。
② 受检者2%红细胞悬液。
③ 标准A1和A2型2%红细胞悬液,作对照用。
(2)操作
① 取玻片1张,两端标记A1和A2。
② 两端均加抗A1血清各1滴。
③ A1端加2%A1红细胞悬液1滴。
④ A2端加2%A2红细胞悬液1滴。
⑤ 另取1张玻片,加抗A1血清1滴,再加2%受检者红细胞悬液1滴。
⑥ 用玻棒或牙签将上述滴加物混匀,室温下10min观察结果。
(3)结果判断 如A1型对照红细胞凝集,A2型对照红细胞不凝集,受检者红细胞凝集,判为A1亚型,受检者红细胞不凝集,则为A2亚型。
新生儿ABO抗原较弱,不宜做亚型鉴定。
2.A3、A4、Am、Ax、A3B、A4B、B3、Am、Bx等亚型鉴定
对于这类亚型的鉴定,除了做常规ABO血型鉴定外,还要测定其唾液中血型物质和应用吸收放散试验等方法综合鉴定A、B亚型(表2-6)。
表2-6 各种ABO血型的特征
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五、对ABO血型不一致的解决办法
血型鉴定结果不一致的原因有两类:一类为技术方面的原因,是最主要的原因;另一类是责任方面的原因。
1.技术方面的原因
可以出现假阴性及假阳性结果。
(1)假阴性结果 应发生凝集现象而未出现者。
① 标准血清效价太弱,为标准血清运输及保存不当可能所致。
解决办法:在运输、使用过程中,盛放试剂的容器内的温度要保持在2~8℃,在保存期内注意定期测定标准血清效价;不使用超过保存期的标准血清,坚持正向、反向定型。
② 红细胞悬液过浓或过淡,使抗原抗体比例失调而反应不明显。
解决办法:IgM抗体选用2%红细胞悬液,IgG抗体使用5%红细胞悬液。
③ 标准血清与红细胞悬液比例不当,使反应不明显。
解决办法:采用1∶1的比例,严格按照各试剂说明书的要求做。
④ 被检红细胞敏感性过低,多见于新生儿、老年人或某些疾病致红细胞抗原减弱者,或放置太久。
解决办法:所用标本不超过3d,做正向、反向定型。
⑤ 反应时间不足,未按规定时间判断结果,并报告,多见于玻片法。
解决办法:应在10~30min后报告结果。
⑥ 温度不适,如温度过高血细胞受损可产生假阴性。
解决办法:实验室温度要保持在20℃左右。
⑦ 红细胞凝集较细小,观察不细心,误认为未凝集。
解决办法:应坚持用显微镜观察。
⑧ 补体存在而溶血。
解决办法:实验前后对照观察,发现溶血,灭活补体再做。
⑨ IgG抗体遮断致未凝集。
解决办法:应做释放试验后再做。
(2)假阳性反应
① 红细胞钱串状凝集:红细胞相连成串,而非真正的凝集。常见于血清浓缩,血纤维蛋白原或球蛋白增高,实验时间过长,温度过低或输入大量高分子物质。
解决方法:使用合格血清,将受检者红细胞用0.9%氯化钠注射液洗涤3次,再滴加1~3滴生理盐水,混匀,钱串状凝集即可散开。
② 寒冷凝集:见于正常人血清中含有寒冷凝集素,且效价过强,未被充分吸收所致。
解决办法:用37~45℃的生理盐水洗红细胞,并在37℃水浴箱内进行实验。多见于病毒性肺炎、溶血性贫血、阵发性冷性血红蛋白尿症及肝硬化等。
③ T凝集:患者感染或细菌污染红细胞能与任何人的血清发生凝集,此种红细胞也称全凝集红细胞。
解决办法:用AB型血清与患者红细胞做凝集试验,证实有凝集;用标准红细胞检测血清抗体,用患者的红细胞做吸收释放试验,或取唾液做吸收抑制试验。
④ H凝集:因细菌污染血清而产生的H抗体,与红细胞的H抗原反应产生凝集。
解决办法:试验所用血清避免细菌污染,定期检测血清的特异性。
⑤ 继发血液凝固:可发生于未经洗涤的红细胞悬液和新鲜血清。
解决办法:将实验用的红细胞洗涤,应用符合要求的标准血清。
⑥ 玻片法所致:反应时间过长,检验者责任心不强,观察结果不及时,放置时间过久,血清浓缩,细胞聚集均可造成假阳性。
解决办法:加强责任心,严格操作规程。
⑦ 其他:脐带华通胶、自身免疫抗体、药物性抗体(青霉素、磺胺类等)等均可出现假凝集现象,试验当中应引起重视。
2.责任方面的原因
① 标本采错,张冠李戴。
② 大批量鉴定时,标签贴错,编号编错。
③ 少量标本,仅凭记忆,不做标记。
④ 所有试剂前后滴加次序搞乱或漏加、重加。
⑤ 使用不合格试剂。
⑥ 未认真观察结果,填错报告。
以上几项有一项做不到位,均可出现错误结果。输血前的血型鉴定是事关安全输血的首要检查。为此,检验人员必须树立全心全意为患者服务的思想;以高度的责任心、严谨的工作态度,做好各项工作,严格执行各项操作规程;在任何情况下,都要细心谨慎,思想高度集中,要养成忙而不乱的工作习惯,以科学的工作作风完成每个实验步骤,为患者安全输血打下牢固的基础。