第一章 很潮很经典的血型知识
第一节 什么是血型
是谁第一个发现了血型
1901年是一个注定被历史铭记的年份。这年冬天经常阴云四合、天空昏暗,显得异常寒冷。树枝在干冷的空气中孤单地站立着,瑟瑟发抖。风呼啸着掠过树梢,发出刺耳的尖啸声。病理学家卡尔·兰德斯泰匆匆地从家里赶往他所供职的奥地利维也纳大学。这个可敬的人并不知道自己接下来将会发现什么以及其意义(至少在他获得诺贝尔奖以前如此),热爱工作的他只是靠它换取面包和衣服。
卡尔进入实验室开始了一天的工作。这个冬天很冷,不过他的衣服很厚所以还算暖和,只是昨天的事让他始终无法忘怀。一个年轻的女孩因胆囊炎被急速送进医院。诊断后,医院决定给女孩动手术。时间很紧,医生作好准备后便开始了。前期手术很顺利,医生很快就完成了大部分步骤,只差输血这最后一步了。手术室里的人欢欣鼓舞,准备庆贺从死神黑色的羽翼下又挽救了一条生命。但是输血的结果却让他们伤心不已。输血后的女孩很快就发起了高烧,出现了寒战、呕吐不止的情况。同时其头部和腰部还出现剧痛症状,血压急剧下降,随后肾功能丧失,最终不治身亡。
卡尔叹了口气,取出显微镜开始观察血液。这次医疗事故让包括市政府在内的很多人不满意。市政府甚至要求这家医院停止继续使用这种治疗方法,很多患者更是谈之色变,纷纷拒绝输血治疗。医院方面一边处理赔偿事宜,一边委托维也纳大学查明原因。因为多年涉足于这一领域,卡尔最终成了这个项目的负责人。他不明白为什么此前既有很多人因输血存活又有很多人因此而丧命,这些人不幸丧命的原因在哪里呢?是因为身体素质还是血液本身的原因,抑或是医疗环境或其他方面的原因?
卡尔知道,输血作为一种医疗手段,最早出现于15世纪。当时便有人认为饮血和放血可以治疗癫痫之类的疾病,甚至还认为可以改造人类的性格。罗马教皇英诺森八世在1492年患重病需要输血,医生便从三个男孩身上采集血液为他输入。没想到输血后教皇很快暴病身亡,而那三个作为血源的男孩也很快丧命。17世纪时,英国医生哈维在他的著作中提出血液循环全身理论;意大利人佛林开始用最简单的漏斗等做起了输血实验;稍后英国人诺威尝试着把一只狗的血输给了另一只;法国人戴利斯则为一个男孩输入了采自一只羊的血液。此后的很多人也进行了类似的输血实验,但大都以受血者死亡而告终。从此,人们对输血避而不谈,各国也先后禁止了这种医疗手段。这种情况持续了一个半世纪后,英国人布伦达尔在19世纪初提出输血的确可以挽救生命,但是只有同血型的人之间才能输血。她一共进行了十次输血实验,不过只有五个人幸运地活了下来,另外五个则不幸去世。
显微镜在卡尔轻轻的旋动下不断变换着放大度数,镜下的血液样本也越发清晰起来。这些血液样本是他从自己和其他五位同事身上采集的,分离出血浆和红细胞后再经过混合,最终分成了三十个样本。他坚持认为观察不同血液的融合情况肯定能获得一些东西,而此刻显微镜下的情形确实让他欣喜异常:血液样本有的融合在了一起,有的却凝结成一团。很明显,如果病人体内的血液在输血后凝成一团,血液就会因为不能流动而堵塞血管。这样红细胞就再也不能输送氧气了,病人是绝不可能生还的,而那些能融合的血液肯定能挽回病人的生命。
兴奋的卡尔觉得自己正在破译一个大谜团,他感到自己已经摸到了并即将叩开科学输血的大门。但是另一个问题又让他双眉紧锁,到底是什么东西使这些血液样本混合或凝集呢?轻轻调整了显微镜后,卡尔再次观察了样本血液融合的过程。他发现看似相同的血液其实有着不同的抗原(凝集原,A、B型抗原具有酶活性;O型无)与抗体(凝集素),它们分布在红细胞的表面;抗原会与外来血液血清中的抗体(抗体分离后一般会保存在血清中)发生反应。在六个人的血液的组成样本中,其中两人血液中的红细胞中存在同一种抗原,另外两人血液中的红细胞上却存在着另外一种抗原,而自己和剩下那位的血液中根本就没有那两种抗原,但是血清中却有两种抗体。为了方便记忆,卡尔将第一种抗原命名为A抗原,将第二种抗原命名为B抗原,将第三种无抗原有抗体的血液命名为O。他发现,如果红细胞上存在A抗原,而血清中又存在抗A抗体时,血液便会凝结成团;当红细胞缺乏一种抗原,或者血清中缺乏与之对应的抗体时,血液就不会凝结成团。也就是说,如果红细胞和血清中有彼此相对应的抗原和抗体,就会死人,反之就能救人。将研究成果发表一年后,卡尔和他的同事在试验中又发现了一种同时含有A和B两种抗原的血液样本,于是他们将它命名为AB型血。自此,A、B、AB、O四种血型的分类才开始出现并逐渐成熟。
1930年,鉴于卡尔在血液研究方面的巨大贡献,诺贝尔委员会将诺贝尔生理学奖颁给了这位伟大的科学家。十年后,卡尔和他的同事又发现了Rh等稀有血型;此后,其他科学家陆续又有新的发现。至今为止,一共有三十多种国际公认的血型。2004年,国际红十字会等机构还将卡尔·兰德斯泰的生日(6月14日)作为世界献血日,以此来纪念这位伟大的病理学家。
什么是血型
人类付出了无数条生命和长达四个世纪的时间才识破血型的秘密,世人最应该感谢的是那些为了探求血型理论而孜孜不倦、努力工作的科学家,尤其是卡尔·兰德斯泰。因为他卓越的发现,现代人才得以熟练地运用血型理论输血以救治病人,挽回无数珍贵的生命。那么,血型到底是什么呢?
所谓血型,指的是血液的一种遗传性状,这种遗传性状是通过血液的不同抗原来作为表现形式的。根据血液中抗原的不同和有无,将血液分为A型、B型、AB型、O型四种常见血型。当然,血液的分类还有其他血型分类体系,例如Rh型、MNS型,一共有三十多种国际公认的血型。一般来说,“血型”一词是针对血液中红细胞的抗原种类来讲的;但是血液中的白细胞和血小板以及别的一些血浆蛋白上的抗原种类也是有差别的。所以按照科学的说法,血型实际上应当针对血液中血细胞(包括红细胞、白细胞、血小板)和各种血液蛋白不同类别的抗原来分类。
除了那些号称“熊猫血”(这些血型实在过于稀少,物以稀为贵)的珍稀血型以外,常见的A型、B型、AB型和O型四种血型中,AB型和O型两种血可以说比较特殊。一般情况下,因为输入的血量总是要比病人体内的血量少得多,所以抗体进入人体后很快就被稀释。AB型血的人可以接受各种血型来维持生命,而O型的血则是“万能血”,可以输入到任何人的血管中。不过输入小量异型血虽然伤不到人的生命,但大量输入还是会伤害身体的,所以一般情况下,医院都是输入同一种血型的血。
正如人有不同的名字,血型近于血液的名称;换言之,血型更像是对血液红细胞抗原种类的区别与命名。血浆和血细胞(包括红细胞、白细胞和血小板等)组成了人类体内循环流动的血液。众所周知,红细胞的职责是为身体输送氧气,白细胞则是身体的卫士(属于免疫系统的一部分,职责在于抗击包括病毒和细菌等外界微生物的入侵)。抗原分布在红细胞的表面,抗体则在血浆中。同一个人的抗原抗体的种类是不同的,且互不干扰。
正如指纹因人而异,人类的血型也是互不相同的。它似乎是上帝赐给人类的天然身份证。一般来说,个体的一生也只会有一种血型,它是不会改变的。血型会影响到人的性格、气质、身体素质,甚至命运。
血型是可以遗传的(人类经常说自己的血管里流着先人的血液就是明证)。但是千万别去滴血认亲,因为科学地讲这种方式并非完全准确。如果坚持认为能和自己鲜血相融的人就是亲人,每个人都会发现自己的亲人原来遍布天下。
血液循环全身,不断“报告”有关身体健康的各种信息(不过除了医生,普通人难以识别)。血性甚至被用于医疗诊断和养生。因为通过血型可知个体性格,而通过性格又可大致推知个体易患疾病的种类,所以就可以大体知道某人的健康状况,然后再采取不同方法来“维修保养”身体。
如果以为血型只在血液科学中起作用的话,那就大错特错了。血液类型学在遗传学、法医学等学科中也有很重要的作用。
O型血“甘于奉献”(可以输给任何人); AB型血却很“自私”(它只能接受别人的血液,且只给同样血型的人供血)。慨叹“不公”是无济于事的,因为是“造物主”“创造”了不同的血型。
血型有多少种
血细胞上抗原的有无与不同将血液分成了不同的血型。如前所说,最早出现的血型分类是奥地利维也纳大学的病理学家卡尔·兰德斯泰所创立的ABO型血型分类系统(A、B、AB和O四种血型)。这种血型分类系统也是当今世界最广为人知、最流行的分类系统。
随着医学理论的不断发展,人们逐渐发现不同血液内部的组成成分也是不相同的。这就使人类发现了不同性质的抗原,进而产生了不同的血型种类。单以红细胞而论,其表面就含有四百多种抗原,可以分为二十多种血型;而白细胞上也存在着二十多种抗原;血小板上也有十多种抗原。除了上述三种主要细胞以外,其他血液蛋白也存在许多种类不同的抗原。人类身上抗原种类共有七百种左右,以此而论,血型组合起来数以亿计。以红细胞上抗原的不同为准的话,除了上面所讲的ABO型血型分类法,还有Rh血型系统、MNS血型系统;如果加上白细胞上抗原不同所分的种类,还有一种HLA血液类型系统。也就是说,以ABO分类系统划分时种类相同的个体血型,以其他血型分类标准划分则很可能不同(当然,同卵双胞胎除外)。
前面说过,ABO型血型分类系统是可敬的卡尔·兰德斯泰在1901年发现并逐渐完善的。这种分类系统主要针对常见人群,它将血液根据红细胞上抗原的有无和不同划分为A型、B型、AB型和O型四种血型。
1940年,卡尔以恒河猴为对象做实验时,在其红细胞中发现了另外一种抗原。他便将这种抗原以此猴英文名字的开头字母命名,即Rh血型。关于这种血型,本书后文会有专门论述,在此就不再做进一步说明。
卡尔在做动物实验时曾将人类的血液输入兔子体内,随后他在兔子血液中的红细胞上发现了两种新的抗原,并将它们称为M抗原和N抗原;稍后他又发现了另外一种抗原,他将之命名为S抗原,这就是今天所说的MNS血型。这几种抗原是独立遗传的,不受上述几种抗原的影响。
HLA血型分类方法则是根据人体白细胞抗原种类的不同而发展、形成的血型分类方法。这种分类方法的出现相对较晚。1958年,法国人多赛发现了人类历史上第一种白细胞抗原MAC;而HLA则是人体白细胞抗原的英文简称,迄今为止一共发现了七个系列。这些抗原并不仅仅存在于白细胞上,也存在于其他细胞上。
人体白细胞抗原是一种含糖量约为9%的糖蛋白,其分子结构和免疫球蛋白比较相似。它的分子里含有两条重链和两条轻链,都属于肽链;前者连接着两条糖链。这种抗原和个体体内的免疫细胞有着紧密的联系,受遗传规律的影响(之所以这样说,是因为人类都是从双亲基因链第六对染色体处分别获得一套染色体)。除有亲缘关系的人外,任何两个人身体血液里的白细胞抗原类型都可能不同;即便是有亲缘关系的人,他们身上血液里的白细胞抗原种类完全相同的概率也不会超过25%。所以和ABO血型系统一样,HLA血型系统也可以作为鉴定亲缘关系的手段之一。
什么是稀有血型
不用多说,相信每个人都明白“稀有”是什么意思。稀有血型指的是具有人数不多、少见甚至罕见等特征的血液类型。一般指的是存在于ABO血型系统里的少见血液类型(毕竟这种血型分类系统是最流行最常见的),比如某些血型的亚种。但其他血液类型中也存在(比如Rh血型系统也存在稀有血型,这种类型里的Rh阴性血便极其稀少)。现代科学已将所有稀有血型分别建立了系统,例如医学界目前建立的稀有血型系统包括P、Rh、MNS等。
在各种血型系统中,除了前面所说的两种血型系统,其他各种血型的人数非常少。比如有种稀有血型名叫孟买血型。这种血型最早在1952年发现于印度孟买市,其出现概率仅为万分之一。孟买血型的红细胞上不存在或只有少量A、B、(仅限于前两者)和H抗原,血清中却存在这三种抗体。
孟买血型在我国被称为类(亚)孟买血型。其人数在我国总人口中所占比率仅为十几万分之一,目前仅有约30例报道(据说深圳3人,广州、河北、甘肃、福州、山东泰安和贵阳各发现1人)。这些人体内的部分基因抑制了H基因在红细胞上转化为H抗原(但不影响唾液中H物质的合成)。而少量的H抗原然后又被A或B基因转化为数量更为稀少的A或B抗原。他们血液中的红细胞上会有少量或根本没有A和B抗原,在做血型检测时起初会表现为O型特征,所以一般会被误认为是O型血。不过,若进一步做O型血抗原检验,在大约三小时后,其血液会出现原本抗原与相应抗体的反应。
如果血型很常见,读者的确应该庆幸。万一有一天需要紧急输血时,所需的血液也不会太难找。当然,稀有血型的朋友也不用怕,国家已经建立了稀有血型血液储备库以备紧急调用。不过,稀有血型的朋友平时应多注意身体,条件允许的话,应该多献血。这样就可以为其他急需血液的稀有血型朋友救急,或许读者所献出的小量献血可以挽救一条珍贵的生命。
什么是Rh血型
1940年,卡尔·兰德斯泰用恒河猴做实验时,在它的身上发现了一种新的抗原种类。为纪念这只猴子为医学所做的贡献,卡尔决定用恒河猴英文名(RhesusMacacus)的开头字母命名这种新的抗原,这就是Rh血型。
此后卡尔在许多人身上也发现了这种抗原,为了区分,他将外显这种抗原的血型称为Rh阳性血,将表面上不显现这种抗原(或根本没有或属隐性基因)的血液称为Rh阴性血。RH阴性血基因属于隐性基因,Rh阳性血基因则属于显性基因。也就是说,具有Rh阳性血的人很可能也带有Rh阴性血基因,而血型是RH阴性血的人则肯定带有RH阴性血基因。所以父母双方都是Rh阳性血时仍有可能会生下RH阴性血的后代,而父母中若有一人是Rh阴性血时,其后代是RH阴性血的概率更大。这就是为什么父母是Rh阳性血后代却是RH阴性血,父母有一人是RH阴性血后代却是Rh阳性血的原因。
这种血型分类方法将ABO血型分为阴阳两类后成了血型系统中最为复杂的血型系统。绝大多数人身上都外显出这种Rh抗原,因此属阳性血;Rh阴性血则比较少见。而且Rh阳性血和Rh阴性血均不存在天然抗体(此处特指Rh抗体,抗A或抗B抗体当然存在,但它们互不干扰),但是若Rh阴性血输入Rh阳性血,便会在Rh抗原的刺激下于血清中产生抗Rh抗体。当Rh阴性血再次遇到Rh阳性血时,其血清中已有的抗Rh抗体会与输入的Rh抗原发生凝集反应。所以具有Rh阴性血的人,是不能接受Rh阳性血的。比如一对母婴,如果母亲的血液是Rh阴性血,而胎儿却是Rh阳性血的话,母亲的阴性血就会破坏婴儿阳性血中的红血球,导致严重的黄胆症状,使婴儿全身浮肿。如果在婴儿出生时不大量输血以换血抢救的话,婴儿很快就会死亡。即使有机会活下来,也会有脑部损伤和后遗症。
迄今为止,这种血型系统中已经出现了五种不同种类的抗原。人们以C、c、D、E、e作为它们的标记。其中的第三种活动表现得最为活跃,所以医院在平常检查中,都是以这种抗原存在与否作为判断Rh阴阳血的标准。另外,对这种血型的研究可以有效降低新生婴儿溶血病的发病率,对于母婴健康都有重大意义。
目前世界人群中,绝大部分人都是Rh阳性血。阴性血人数的所占比例在中国约为0.3%,欧美白种人约有15%。
血型的鉴定
不知读者对血型了解多少。如果已经知道自己的血型,那么就请了解一下查验血型的过程,有机会可以向死党炫耀一番。或许,还可以指导他们检测自己的血型。如果还不知道自己的血型,那就试着自己检测一下吧。现在很多人每天都在忙,或许天天都要挤公交车去上班,甚至还要到处跑去应酬和联系业务,不愿意也没时间去医院。针对这种情况,本书将为你讲解正式的验血流程和简单的家庭验血方法。
血型鉴定是指通过科学实验来判定血液类型的过程。以鉴定方法的复杂程度为标准,可以分为医用和家用两种;以各种血型系统作为标准,可以分为ABO血型检查、Rh血型检查和其他血型检查。
医用血型鉴定方法很复杂,当然结果也更准确。这里只对这类方法做简单介绍。医学上所用的血型检测方法有两大类,它们分别是凝胶微柱法和盐水(生理盐水)凝结法。
凝胶微柱法是指在凝胶微柱(一种介质)中,将血液中红细胞上存在的抗原和与之相对应的抗体混合于一处,观察其反应状况的方法。这种方法科学严谨,结果精确。
盐水凝结法又有两种方法,依照所用工具的不同、混和速度的快慢又可分为玻片法和试管法。前者使用吸管将血液血清分别滴在玻片上并混合在一起,再将玻片置于显微镜下观察两者的混合状况。这种方法简便快捷,能迅速检验大量血液样本,但是血液自然融合所耗费的时间太长,检验过程太慢。而且,如果血液样本抗体活跃性稍低,血红细胞就不会凝结,可能得出错误结论。此法因受外界影响过大,所以并不适用于那些以抗原检验抗体的鉴定。相比之下,试管检测法则不存在上述弊病。将血清和红细胞抗原滴入试管后,实验者可以用离心机加速试管内血清与抗原的反应速度,完全混合后再将它们滴到玻片上观察红细胞是否分散,分布是否均匀,有无凝结现象。依据结果,可以分为几等:大片凝结,少数红细胞分散;颗粒状凝结,少数红细胞分散;小颗粒状凝结,一半红细胞分散;肉眼可以观察到的颗粒凝结;少数红细胞凝结;没有红细胞凝结。
如果以血型系统作为标准,可以分为ABO血型检查、Rh血型检查和其他血型检查。现在就来细说一下这几种鉴定方法。
ABO血型检测法,是指对于血液中红细胞上抗原的检测与鉴定的方法。血液共有A型、B型、O型、AB型四种血型,皆以红细胞上抗原种类和有无为标准来命名。红细胞上兼有A和B两种抗原的是AB型,A和B抗原都没有的就是O型血,发现A抗原的是A型血,发现B抗原的就是B型血。检验方法就是玻片法。备一张洁净玻片,在其上滴上A和B两种类型的血清。血液样本采集后,将其红细胞分离并稀释,然后把这种稀释液分别滴入两种血清中。A和B血清都凝结的,是AB型血;A血清和B血清都不凝结的是O型血;A血清凝结而B血清没凝结的是B型血;A血清没凝结而B凝结的是A型血。因为抗原会和其相对应的抗体反应导致血液凝结,A血清中含有抗B抗体,B血清中含有抗A抗体。这种鉴定方法就叫做盐水凝结法。实施时会通过鉴定红细胞上的抗原与血清中的抗体来判断,可以用已知抗体来检测未知抗原,也可以用已知抗原来检测未知抗体。此法常用于医疗输血和器官移植当中,新生婴儿溶血病检查与鉴定和血缘关系鉴定也可用此法。
家用简便血型鉴定法和前文的盐水凝结鉴定法大致相似,读者可参照前文。
Rh血型检测法得名于人类红细胞上另一种抗原Rh。ABO血型系统的血液外显这种抗原的是阳性血,反之就是阴性血。这种检测方法就是检测红细胞中有无Rh抗原,用Rh抗体来检测血液样本,凝结的便是阳性血,反之则是阴性血。
血型遗传法则
读这本书的朋友或许已经结婚,或许正处于如胶似漆的热恋中;或许刚结婚,或者正打算结婚。轰轰烈烈、甜甜蜜蜜的爱情过后就是温馨的家庭生活,而爱情的结晶很快就会或已经降临二人世界,那么想不想知道孩子会是什么血型?孩子可能会有哪几种血型?为什么会有这几种血型?那么晚上回到家后,请在沙发上、床头边或者餐桌旁、火炉边,抛开白天的匆忙与烦恼,与家人共同阅读本书吧。
血型是可以遗传的,每个人都从父母基因链中第六对基因继承了决定血型的基因。众所周知,人类的许多表现特征都是由基因决定的。基因线状排列成了染色体,位于人体细胞的细胞核中(当然,不仅仅存在于细胞核中,只要是真核细胞线,粒体中也有;而原核生物则存在于核质区)。人类从父母体内各获得23个染色体,受精卵不断繁殖增多,逐渐发育成胚胎。子代显现出的父代特性,就是遗传。
具体到血型遗传,其基因又分为显性基因和隐性基因。前者如A、B两种血型基因,后者如O血型基因。所以O型血之人的基因只能是O基因,因为只有两种隐性基因组合在一起才会显示出O血型;AB型血之人的基因则是A和B两种基因。至于A型血和B型血两种人,则相对复杂。A型血之人的基因或许是AA也可能是AO, B型血之人的基因则可能是BB或BO。基因组合为AA和BB的个体因其一对染色体的相应位点上,具有相同的等位基因,在生物学上称为纯合子;而AO和BO则称为杂合子。详见下表。
父母血型和孩子血型的具体关系