红细胞血型昆明医科大学.ppt

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1、第八章 红细胞血型（Blood Group）,第一节 概论景强教授昆明医科大学法医学院,血型（blood group）血液的遗传学差异统称为血型。人类的血 型包括红细胞血型、白细胞血型、血清型。红细胞的遗传学差异称为红细胞血型（red cell blood group）。,血型（Blood type）具有个体特异性和终身不变的特征，作为人类遗传标记在法医学个体识别和亲子鉴定具有重要的意义。血型在临床输血、器官移植及人类学研究中也是重要的遗传标记。,血液 Blood,血液,血细胞,红细胞白细胞血小板,血浆(细胞间质),水,血浆蛋白，糖，维生素，激素，代谢产物及无机盐等,一、血型的命名,（一）红细

2、胞血型抗原（Antigen）的命名1、用大写字母命名，如A、B、M、N等；2、用大小写字母命名，如K、k、S、s等；3、有些亚型抗原用右下角码表示，如A1、A2等；4、有些用一大一小两个字母后加右上角码命名，如Lea、Fya等。,（二）红细胞血型抗体（Antibody）的命名 红细胞血型抗体的命名一般在抗原前加“抗”与半字线，如抗-A、抗-M等。,（三）红细胞血型的命名1、与红细胞抗原一样用大写字母表示，如 A、B、O及AB型，亚型则在大写字母右 下方加角注；2、Kell及P血型等用一大一小字母表示，如 K-k+、K+k+、P及p等；,3、MNSs系统则将抗原符号联合，如MN型、MNS型等；4

3、、有些血型在血型符号后加括号，内写一 对 对立抗原，如Lewis血型的表现性 写成：Le(a-b+),Le(a+b-),Le(a-b-)等。,（四）基因及基因型命名 基因及基因型一般用斜体表示，如：A、B、O;A/A、A/O 等。,二、红细胞血型抗原（Blood Group Antigen）,凡能刺激机体引起特异性免疫反应的物质均称为抗原。抗原对一种动物必须是“非己”物质。抗原是分子量较大，结构复杂的蛋白质或多糖体。,红细胞抗原系有蛋白质、多糖与脂质组成，以蛋白质与脂质作为载体，多糖作 为侧链。多糖是抗原决定族（immuno determinant),具有特异性，是发生免疫 反应抗原与抗体结合

4、的部位。,1、红细胞血型抗原的化学性质,红细胞血型抗原实质上是红细胞膜抗原。红细胞膜由蛋白质、多糖与脂质组成.糖 蛋白分子从细胞表面突出，像棒状结构，是抗原决定族。,血型糖蛋白（Glycophorin），糖呈糖蛋白或糖脂质。糖链露出于膜表面，是抗原决定簇。红细胞上的涎酸也与抗原特异性有关。,红细胞血型抗原,根据化学结构可分为3类：ABH、Lewis 与P抗原等是糖脂质（Glycolipid），型特异性决定于寡糖的结构；Rh及 Kell 抗原等是膜内镶嵌蛋白（Membrane embedded proteins），可能与膜的构造与功能有一定关系，型特异性决定于蛋白质的结构；MN 与 Ss 抗原分

5、别为血型糖蛋白 A（Glycophorin A,PAS1 及 2）及血型糖蛋白B（Glycophorin B,PAS3），是膜内中性唾液酸糖蛋白，可被蛋白水解酶或神经氨酸酶破坏，型特异性与蛋白和寡糖的结构均有关。,分泌型（Secretory）个体的体液与分泌液中的 A、B、H及 Lewis 抗原等属于水溶性糖蛋白，型特异性决定于寡糖的结构。,血型抗原（Blood group antigens）的化学结构,红细胞血型抗原根据化学结构可分为 三 类,2、血型抗原的数目及强弱,所有红细胞抗原中，以A1抗原部位数目最多，其次为B抗原。红细胞抗原中以A、B抗原的抗原性最强，其次为Rho(D)抗原,K抗原

6、再次之。,3、血型抗原的分布,除血液外，人体许多组织（内脏、毛发、骨骼、牙齿等）、体液（胸腔液、心包液）、分泌液（唾液、汗液、精液、胃液、胆汁、阴道液、羊水、泪液等）及排泄物（尿液、粪便等）均含有某些血型抗原，如ABH抗原，HLA抗原及某些酶型等。但各组织含量不等，有些组织可以缺乏。分泌型人的分泌液缺乏血性物质。,类似的血型抗原还广泛存在于哺乳类、两栖类、鱼类、植物果实和种子以及 某些微生物中，如高等的灵长类动物（如猩猩、长臂猿以及猴）有类似人类的 A、B物质，大肠杆菌O86 有类B型物质；肺炎双球菌14型含类 A物质。,三、红细胞血型抗体,抗体属于血清蛋白的球蛋白，统称为免疫球蛋白（immu

7、noglobulin，Ig），有五种不同结构的免疫球蛋白类型：IgG、IgM、IgA、IgD 及IgE。,1、血型抗体根据产生的机制可分为“天然”抗体（Natural antibodies）和“免疫”抗体（Antibody）两类。,天然抗体指的是没有经过确切的抗原刺激而存在于人血清中的抗体，也称作“规则”抗体。如人体内的抗 A抗体与抗 B抗体即属于此类，分别存在于B型和 A型人血清中。免疫抗体是指有明确抗原刺激或经过人工免疫而产生的抗体，也称作“不规则”抗体，多为IgG，如抗M抗体、抗D抗体等。,2、血型抗体根据血清学反应特点不同又分为“寒 冷”抗体与“温暖”抗体。天然抗体通常属于寒 冷抗体，

8、“寒冷”抗体的最适反应温度为 420，可在盐水介质中与红细胞发生凝集 反应，故又称盐水抗体或完全抗体，一般多为 IgM。免疫抗体的最适反应温度为 37，又称“温暖”抗体，这类酶在盐水介质中不能使红细 胞发生可见的凝集反应，只能在加入其他试剂 如清蛋白等胶体介质中使红细胞发生凝集，也 能在非胶体介质中，使酶处理过的红细胞发生 凝集反应，因而又称为不完全抗体。,不完全抗体在盐水中虽不出现凝集，但已与红细胞上的抗原决定簇发生了特异性结合，此时再加入完全抗体也不会出现凝集反应，因其阻断了后者与红细胞的结合，所以也称遮断抗体或封闭抗体。,自然界中也存在类似具有天然抗体特异性的物质，如荆豆种子（Ulex

9、eurorueus）浸液具有抗H特异性；双花扁豆（Dolichos biflorus）浸液具有抗 A1 特异性；禾豆（Vicia gramine），羊蹄甲（Bauhinia purpurea与 Baubinia vanegate）种子浸液具有抗N特异性；屈曲花（Iberis amara）具有抗M特异性等。,天然抗体与免疫抗体的比较,四、红细胞血型检测,红细胞血型的检测通常应用凝集反应即在颗粒性抗原悬液中加入对应的抗体，抗体与抗原决定簇特异结合，使颗粒性抗原集聚成团块的现象。红细胞与对应的抗体发生的凝集反应称作红细胞凝集（agglutination）反应。,（一）红细胞的凝集反应（Erythro

10、cyte agglutination reaction）,红细胞的凝集反应过程可以分为两个步 骤，致敏（抗原抗体结合）；凝集（红细 胞发生肉眼可见的凝集。,1.致敏（Sensitization）,抗体的特异性结合部位与抗原决定簇结构互补，由离子间相反电荷、氢键、疏水键等的作用而发生结合。此种结合是可逆的，增加抗原与抗体的 浓度、维持合适的pH值、降低反应介质的离子强度等可增加抗原-抗体复合物的产量。,红细胞凝集（Hemagglutination）,2.凝集（Agglutination）,致敏的红细胞是否产生凝集，取决于抗体的性质、抗原决定蔟的部位与数目及红细胞动电位的大小。,IgG,IgM,I

11、gG与IgM抗体血清行为的差异,IgM 抗体由 5 个亚单位连接成环状，理 论上有 10 个抗原结合部位，相邻两个抗原结合 部位间的最大距离为30 nm，能使悬浮生理盐水的红细胞发生凝集反应。IgG抗体有2个抗原结合部位，呈Y或T形，其间相距为14 nm，通常在普通的介质可使红细胞致敏，但难以产生凝集现象。,ABO 抗原在红细胞上数量丰富且其抗原决定簇为糖脂的寡糖部位，突出于红细胞的表面，使 IgG 抗体在普通的介质中引发红细胞的凝集反应。Rh 抗原为膜内镶嵌蛋白，位于细胞膜内且在红细胞上抗原数量较少，盐水介质中IgG类抗体难以引发红细胞凝集反应。,在正常情况下，红细胞膜表面的N-乙酰-神经氨

12、酸残基(N-acetyl-neuraminic acid residues)电离，使红细胞表面 携带负电荷。由于同性相斥，使红细胞在介质中相互分离，呈悬浮状态，细胞间 距保持约为 25nm。,滑动面,红细胞表面负电荷,介质的阳离子,动电位红细胞表面负电荷与 介质阳离子的电位差,红细胞表面负电荷及动电位,动电位（zeta potential）,由红细胞表面的静电荷与正离子团外自由正离子间形成的电位差。动电位的大小取决于红细胞表面负电荷的程度与介质中的离子浓度，也决定了红细胞间距，与凝集反应的发生有密切关系。,（二）红细胞凝集反应的促进因素,1.缩小红细胞的间距(Reduce the spacin

13、g of the red blood cells)通过降低红细胞的动电位和物理加压(离心)的方法可以缩小红细胞的间距。,降低红细胞的动电位,用蛋白水解酶（如胰蛋白酶、菠箩蛋白酶等）或神 经氨酸酶处理红细胞，裂解红细胞表面的神经氨酸，减小红细胞表面的负电荷数量，达到降低红细胞的动电位、缩小红细胞间距的目的；,在反应体系中加入牛血清白蛋白，可升高介质中离子的介电常数并中和红细胞表面的神经氨酸，达到降低红细胞动电位的目的；,用低离子强度溶液（如 7%葡萄糖溶液、10%蔗糖溶液等）作为反应介质，可以减少红细胞吸引的阳离子数量，达到降低红细胞的动电位的目的。,离心(Centrifugal),含有红细胞和

14、抗体的反应溶液经1000r/min离心1min，离心力对致敏红细胞施加物理压力，可减小红细胞的间距，促进凝集。,2.在抗体间搭桥,应用抗球蛋白试验法，在含有红细胞和抗体的反应溶液中 加入与抗体对应的第二抗体(抗球蛋白抗体)，连接已致敏红细胞上抗体，间接使红细胞形成网状团块（凝集）。,红细胞凝集反应的诱导与促进,间接抗球蛋白试验原理,第二节 ABO血型(ABO blood group),ABO 血型是第一个被发现的人类血型系统，在输血、器官移植及人类遗传 学研究中具有重要意义。除有抗原外，还有天然抗体；除血液外，组织脏器、毛发、骨骼、体液及分泌液都可测出血型抗原；抗原性质稳定，保存持久；试剂已标

15、准化，技术容易掌握。,1900 年，Landsteiner 采集了自己和 5 名同事的血液，分离出血清。同时制备红细胞盐水悬液，将每份血清与其他的红细胞悬液混合。结果出现两类现象，一类为红细胞发生凝集反应，另一类无任何反应,根据凝集反应产生与否分为三种型别。A型：血清能凝集另一型（B型）的细胞，但不能 凝集 A型细胞；B型：血清能凝集 A型的细胞，但不能凝集B型细胞；C型（后 称为O型）：细胞不能被任何血清凝集，血清能凝集 A型和B型的细胞。,ABH抗原的结构,ABH抗原有三种类型：（1）水溶性糖蛋白(Water-soluble glycoprotein)：主要存在于人体液、分泌液和组织中；（

16、2）醇溶性糖脂类(the alcohol-soluble glycolipids)：主要存在于红细胞及其他组织细胞；（3）膜糖蛋白(membrane glycoprotein)：主要是位于细胞膜的离子交换蛋白-Band3 和葡萄糖转运蛋白-Band4、5。,ABO血型系统抗原的合成受位于9号染色体长臂(9q34)上的IA，IB，Io三个等位基因控制。IA和IB为共显性、Io为隐性基因，由此构成6种基因型和四种表型.,ABH抗原生成的遗传途径,ABO 血型抗原均以 H 物质作为基础物质。H 物质是由 19 号染色体上 FUT 基因座编码的2-L-岩藻糖转移酶(2-L-fucosyltransfe

17、rase,2-FUT)作用于血型前身物质而产生的。这种前身物质是由多种单糖有顺序的连接形成的糖链。,H物质(H substance),H物质生成ABO血型抗原的基础物质 由19 号染色体上 FUT1 基因座编码的 2-L-岩藻糖转移酶（2 FUT1）作用于血型前体物质而产生的 血型前体物质:由多种单糖有顺序地连接而成,型连接（1，3）,型连接（1，4）,D-半乳糖,N-乙酰氨基葡萄糖,N-乙酰氨基半乳糖,型和型糖类抗原决定簇,型物质存在于分泌液、血浆和内胚层起源组织；型物质存在于红细胞、分泌液和外胚层或中胚层起源组织；,在2-FUT催化下，L-岩藻糖（Fuc）转移至前体物质糖链末端的D-半乳糖

18、（Gal）第 2个碳原子上而形成H抗原。,在H抗原的基础上,（1）由A基因编码的3-N-乙酰-D-氨基半乳糖转移 酶，催化N-乙酰-D-氨基半乳糖（GalNAc）转移至 H 抗原糖链末端的D-半乳糖第3个碳原子上而形成 A抗原；（2）由B基因编码的3-D-半乳糖转移酶，催化D-半 乳糖转移至H抗原糖链末端的D-半乳糖第3个碳 原子上而形成 B 抗原；,（3）O 基因编码无酶活性的蛋白，因此，ABO 抗原并不是基因的直接产物，而是由基因编码的糖基转移酶催化产物，A与 B抗原特异性取决于半乳糖、氨基半乳糖和岩藻糖组成的三糖结构。O型个体没有糖基转移酶表达，没有ABO抗原生成，而只有H抗原。,红细胞

19、膜上ABH抗原的生物合成 H基因 a-L-岩藻糖转移酶 半乳糖+乙酰基葡糖胺 H物质（前体物质）IA基因 IB基因 a-N-乙酰半乳糖胺转移酶 a-D-半乳糖转移酶 N-乙酰半乳糖胺 半乳糖 A抗原 B抗原,O型个体只能产生H物质(孟买型例外)；H物质末端增加一分子的-N-乙酰-D-半乳糖胺(GalNAc)即成为A抗原；H物质末端增加一分子-N-乙酰-D-半乳糖(Cal)即成为B抗原。,R,R,R,O,A,B,ABO血型的抗原结构,1,3,1,3,1,2,1,2,1,3,1,3,1,3,1,3,1,3,1,2,1,3,半乳糖,N-乙酰氨基葡萄糖,N-乙酰氨基半乳糖,L岩藻糖,前身物质,H物质,

20、A物质,H物质,B物质,二、等位基因结构与命名,（一）等位基因结构与命名 ABO 基因座位于人类第 9 号染色(9q34)，全长约 18Kb，有 7 个外显子(Exon)，编码产生糖基转移酶。A和B基因间存在7个单碱基差异，其中3 个属于同义突变，4个属于错义突变，导致编码的酶蛋白有4个氨基酸残基不同，是 A 和 B 基因产物特异性不同的分子基础。,同义突变(Synonymous mutations)：由于生物的遗传密码子存在兼并现象，是碱基被替换之后，产生了新的密码子，但新旧密码子是同义密码子，所编码的氨基酸种类保持不变，因此同义突变并不产生突变效应。,错义突变(Missense mutat

21、ions)：是编码某种氨基酸的密码子经碱基替换以后，变成编码另一种氨基酸的密码子，从而使多肽链的氨基酸种类和序列发生改变。错义突变的结果通常能使多肽链丧失原有功能，许多蛋白质的异常就是由错义突变引起的。,O基因序列中出现一个碱基缺失（G261）导致移码突变，使终止密码提前出现，因此，O基因进编码合成一条无话性的短肽。,（二）ABO血型的表型与基因型,（三）ABO血型的亚型(Subtypes)与变异型(Mutant),ABO 血型系统存在部分亚型、弱亚型与变异型，在检测时不易发现，需注意避免分型错误。,Subgroup of ABO system,亚型指属于同一血型抗原，但抗原结构和性能或抗原位

22、点有一定差异所引起的变化。,ABO血型的亚型及变异型(Subtypes and mutantof ABO system),（一）A亚型 主要有A1，A2 两种亚型；A1比A2多4倍 A1型的红细胞有A及A1两种抗原，A2型的红细胞只有A抗原 A1与A2型两种抗原有量和质的区别。量的区别：A1型红细胞上的A抗原位点比A2 型红细胞多2/3至3/4，而H活性则较A2型弱。A2型红细胞能从B型血清中吸收抗A，遗留抗A1,ABO血型的亚型及变异型(Subtypes and mutantof ABO system),质的区别：A2型是在A1等位基因基础上出现C467T突变和1059C碱基缺失，使终止密码

23、错后出现，而编码的蛋白多出21个氨基酸残基。（见图8-4）,ABO血型的亚型及变异型(Subtypes and mutantof ABO system),（二）B亚型 发现了B3，Bm,Bel等弱B亚型（三）Cis-AB型 Cis-AB型是指A与B基因同在一条染色体上以基因复合物的方式遗传的一种稀有ABO血型，其基因型是AB/O,Cis-AB型(Cis-AB-type),Cis-AB型的血清学特点：1.Cis-AB型的红细胞与抗A及抗B血 清反应很弱，与抗H试剂的反应较强 2.Cis-AB型的A抗原表达比A2B型的A2抗原强，比A1B型的A1抗原弱 3.Cis-AB型的B抗原弱，像B3或By,

24、Cis-AB型(Cis-AB-type),4.Cis-AB型血清中含有弱抗B5.分泌型个体唾液中有少量的B物质，H物质量多Cis-AB型的产生的原因：1.A、B基因不等互换 2.ABO基因发生单碱基错义、同义突变,获得性B 抗原(Acquired B antigen),是指A型个体检测出B型活性的现象（1）A型个体，血清中有正常的抗B抗体；（2）获得性B 抗原的抗原性很弱（3）分泌型个体体液中有正常量的A与H物质；而不含B物质（4）常发生于患癌症或感染性疾病患者，特别是 多 见于结肠癌与直肠癌患者；（5）获得性B是一过性的，程度随病情变化而变 化。,获得性B 抗原(Acquired B ant

25、igen),发生机制尚在探索中，可能为：1.大肠埃希菌O86与其他细菌的纯化脂多糖及蛋白质脂多糖可被吸附到A型和O型红细胞上，后者获得了B样抗原，此种获得性B称为“过路人抗原型”2.细菌等微生物的脱乙酰酶将A抗原特异性单糖N乙酰半乳糖胺转变为半乳糖，后者很像B型抗原决定族的半乳糖，此种获得性B称为“脱乙酰酶型”,四、ABO血型抗体(ABO blood group antibodies),1、抗-A、抗-B抗体,天然抗体：IgM,免疫抗体：IgG,抗A抗体存在,抗B抗体存在,O、B型人血清：抗A和抗A1,O、A型人血清,2、抗-A、B抗体：存在于O型人血清中，能与A型、B型RBC发生凝集。常用于

26、检查A与B的弱亚型。,3、抗H抗体：人类有两类抗-H抗体，一种产生Oh型、另一种以冷凝集素的方式存在于A1型或A1B的血清中。,ABO抗体(ABO antibodies),一、天然抗体(Natural antibodies)1、抗A与抗B抗体 其产生可能是某些细菌表面具有与人类红细胞上ABH抗原性相似的糖基团，在生命早期，机体针对这些抗原刺激而产生的抗体，能与A、B、H抗原发生交叉反应 天然抗A与抗B抗体主要是IgM,ABO抗体(ABO antibodies),O型与B型血清中的抗A有两类，即抗A与抗A1抗A可以与A1及A2型红细胞发生反应，而抗A1只与A1型红细胞反应,ABO抗体(ABO a

27、ntibodies),2、抗A，B抗体(Anti-A,B antibody)O型血清中除了含有抗A和抗B外，还含有一种既能与A细胞反应，也能与B细胞反应的抗体，称为抗A，B，又称为交叉反应抗体 O型血清中的抗A，B比单独的抗A或抗B活性强，常用来检查A与B的弱亚型 抗A，B大多属于IgG,ABO抗体(ABO antibodies),3、抗H抗体(Anti-H antibody)分为两类：一类产生于Oh型，另一类以 冷凝集素的方式存在于A1型或A1B型的血清中；Oh型红细胞上缺乏H抗原；由于O、A、B或AB型红细胞均含有H成分，故血清中很少有抗H的存在。,ABO抗体(ABO antibodies

28、),二、免疫抗体(Antibody)抗A及抗B可以是免疫抗体，多为IgG 其产生可以是：1.输ABO血型不相容的血液 2.母婴ABO血型不相容，尤 其是O型母亲怀A或B型胎 儿 3.注射纯化了的A或B物质,ABO抗体(ABO antibodies),三、自身抗体(Autoantibody)很少见，可以引起自身免疫溶血性贫血、致命溶血及肾衰四、器官移植产生的抗体(Organ Transplant antibody produced)是移植供者的器官的同时也移植了其淋巴网 状组织，将供者的抗体带入了受者体内,五、分型方法(Typing methods),（一）ABO血型血清学分型方法 ABO 血型

29、是根据红细胞与特异性抗体的反应来分型的（表 8-5）。即用抗 A抗体判定 A抗原，用抗 B抗体判定B抗原，这种检查法称作正定型试验（direct grouping）。同时依据血清中的凝集素与标准型别红细胞膜上的凝集原反应的性 质来检验结果。,ABO血型表现型的测定,1.Principle：红细胞血型抗原与相应抗体特异性结合，可发生凝集反应。,2.Method：正向定型(Positive stereotypes)：用已知抗体特异性的血清检查红细胞的抗原反向定型(Reverse stereotypes)：用已知血型的红细胞检查血清中的抗体,ABO血型分型的正反定型试验,ABO血型表现型的测定,弱A

30、及弱B抗原的测定，除了用抗A、抗B等血清外，还应用抗A，B及抗H等抗血清，并测分泌型唾液中的ABH物质,（二）ABO血型 DNA分型方法,PCR-RFLP PCR-SSP Sequencing,第三节,H抗原与分泌型(H antigen and secretion of type),H抗原缺失型(H antigen-deficient),红细胞上H抗原完全缺失，非分泌型孟买型。用Oh表示 典型的孟买型红细胞无A，B，H抗原，血清中含有抗A，抗B及抗H。机制：FUT1基因错义突变及FUT2基因缺失,1952年在印度孟买发现一种特殊的血型这种红细胞既无A抗原和B抗原，也无H抗原。他们的基因型为hh

31、，不能产生H物质，即使有IA和(或)IB基因，也不能形成A抗原或(和)B抗原但IA IB基因可向后代遗传，这种特殊的型,称为孟买型(Bombay phenotype),半乳糖,N-乙酰氨基葡萄糖,N-乙酰氨基半乳糖,L岩藻糖,前身物质,H物质,A物质,H物质,B物质,分泌型和非分泌型(Secreted and non-secreted),分泌状态受一对等位基因Se与se控制。纯合子SeSe与杂合子Sese均分泌ABH物质到分泌液中，称为ABH分泌型；纯合子sese不分泌ABH至分泌液中，称为ABH非分泌型。,分泌型和非分泌型(Secreted and non-secreted),一、分泌型 O

32、分泌型唾液中只含H物质；A分泌型中含A与H物质；B型分泌液中含B与H物质；AB型中含ABH物质 分泌型中均分泌H物质到唾液中。换言之，只要唾液中查到H物质者均属于分泌型,分泌型和非分泌型(Secreted and non-secreted),人类19号染色体上存在着三个基因座：FUT1（H）、FUT2（Se）、FUT3 Se基因编码：2-L-岩藻糖分泌型转移酶，产生H抗原，存在于体液及分泌液中 H基因编码：2-L-岩藻糖转移酶（2 FUT1），作用于血型前体物质生成H抗原,分泌型和非分泌型(Secreted and non-secreted),二、非分泌型 se基因为隐性基因，不能编码2-L-

33、岩藻糖分泌型转移酶，故不能作用于分泌腺细胞产生ABH物质,双结构基因(Double-structural gene),双结构基因是指第19 号染色体两个紧密连 锁的基因座 FUT1（H）和 FUT2（Se）FUT1 FUT2 产物 2-L-FUT 2-FUT 底物 型糖链 I型糖链 作用 产生 H物质 只作用于分泌腺细 胞,基因型和表型(Genotype and phenotype),FUT1基因座 H h HH Hh hh H H 无H FUT2基因座 Se se SeSe Sese sese 分泌型 非分泌型,第四节 Lewis血型(Lewis blood group),Lewis血型(L

34、ewis blood group)的发现历史,1946年Mourant在一个名叫Lewis的病人血清中首先发现一种天然抗体，大约与22%的英国人红细胞发生反应，被称为抗-Lea。1948年Andresen发现了抗-Leb抗体。这两种抗体将人类的红细胞分成四种表现型,红细胞的Lewis表现型,红细胞的Lewis表现型：Le(a+b-)Le(a-b+)Le(a-b-)Le(a+b+)Lewis血型系统的ISBT的命名：编号 系统名 ISBT标记名 基因名 染色体定位 007 Lewis LE FUT3 19p13.3,Lewis血型特征,一、这是一种存在于唾液(Saliva)与血浆(Plasma)

35、中的可溶性抗原，红细胞获得Lewis表型是通过从血浆吸附Lewis物质于红细胞上二、红细胞Lewis表型受ABH分泌状态影响，虽然Lewis基因和分泌基因是独立遗传的三、Lewis表型可受ABO表型的影响，即A1可减低Leb以及Lea,唾液中Lewis物质与红细胞Lewis表现型的关系,凡唾液或血清中含有Lea物质而不含Leb物质者，红细胞上只有Lea，为Le(a+b-)型；当唾液中含少量的Lea物质者，含大量的 Leb物质时，红细胞上只有只有Leb，为Le（a-b+）型 lele纯合子不产生Lea与Leb抗原，红细胞为Le（a-b-）型,Lewis抗原产生的遗传途径,人类19号染色体上存在着

36、三个基因座：FUT1（H）、FUT2（SE）、FUT3（LE）FUT3（LE）基因座上有一对等位基因：LE 和le。LE基因编码4L岩藻糖基转移酶 le基因为沉默基因。,Lewis抗原产生的遗传途径,Lea抗原的产生：由4L岩藻糖基转移酶催化岩藻糖连接在型前体物质糖链末端的N乙酰葡萄糖胺上而生成 Leb抗原的产生：在H基因编码产物，SE基因编码产物共同作用下，由4L岩藻糖基转移酶催化岩藻糖连接到H物质上而成,Lewis抗原产生的遗传途径,当Le基因存在时，产生唾液中的 Lea抗原；当同时又有Se与H基因存在时，则产生Leb抗原 lele纯合子不产生Lea与Leb抗原。Se基因是调节基因，能使分

37、泌细胞中的H基因执行功能，与Le基因作用，产生Leb抗原。,第六节 RH血型系统(RH blood group system),Rh血型的发现历史,Landsteiner在1940年做动物实验时，发现恒河猴和多数人体内的红细胞上存在Rh血型的抗原物质，故而命名的。凡是人体血液红细胞上有Rh抗原（又称D抗原）的，称为Rh阳性，而缺乏Rh抗原的人是Rh阴性。,Rh血型系统(RH blood group system)恒河猴（Macacus rhesus）RBC家兔抗恒河猴RBC抗体（免疫血清）+人RBC凝集反应（+）人RBC 恒河猴RBC RHCE基因（+）RHD基因（+）RHCE基因（+）RHD

38、基因（-）,共同抗原，称Rh抗原。,D抗原（+）Rh+,D抗原（）Rh-,Rh血型的抗原性强度可能仅次于A及B抗原目前已经发现的Rh抗原已经超过48个在Rh抗原中以D抗原为最强,以下依次E、C、c、e纯合子比杂合子抗原强度强临床上将含有D抗原的红细胞称为Rh阳性，不含D抗原的为Rh阴性(Rh negative),Rh血型系统,Rh抗原:有40多种,其中D,C,E,c,e五种关系密切人体中无天然抗D凝集素,由后天刺激产生临床意义：1.再次输血时产生溶血反应 2.再次妊娠时发生死胎每次输血时，都必需做血交叉试验,RH血型的命名,有四种命名法 Wiener命名法；Fisher-Race命名法 Ros

39、enfield数字命名法 ISBT数字命名法 ISBT数字命名法：D、C、E、c、e抗原分 别为RH1、RH2、RH3、RH4、RH5,Rh抗原(Rh antigen),由 2个RhAG 和2 个RH蛋白分子构成四聚体，约 170kD RHD 蛋白（30kD)表达 D 抗原 RHCE蛋白（30kD）同时表达CcEe四种抗原 N 端前41个氨基酸完全相同；仅31 位和35 位氨基酸不同；抗原表位完全不同；均跨膜 12 次，形成6 个细胞外环；均无任何糖侧链,控制Rh抗原的基因定位于lp36.2-p34。研究表明,Rh基因座位由二个相关的结构基因RHD和RHCE组成。RHD和RHCE基因都有10个

40、外显子组成,长度为75kb。,Rh基因组结构(Rh genome structure),RH双结构基因(The Rh dual structural gene),1、RH血型抗原由两个紧密连锁的结构基因RHD 和RHCE编码，RHD编码 D 抗原，RHCE编码CcEe抗原。2、RHD阳性人有RHD 和RHCE基因，RHD阴性人大部分只有RHCE基因而无 RHD基因，但少部分人有无功能的 RHD基因。,3、RHD和RHCE基因均有10个外显子和10个内含子。4、RHD无等位基因，既无d基因，也必然无d 抗原和抗-d抗体。5、现在已经摈弃了RH血型基因两个假说，即 Fisher-Race等的 C，

41、D，E三个紧密连锁的基因位点学说和Wiener的 Rh-Hr单一基因的多表位学说。,遗传控制(Genetic control)：受控于1号染色体短臂上D和CE位点。D基因的产物为D抗原。CE基因的产物为C、c、E、e抗原，它们是同一结构基因的产物，但在转录过程中有1-2个外显子不同。若D位点上一对等位基因均发生突变或缺失，则为Rh(-)，其余为Rh(+)。,所有 RhD（）人具有 RHD 基因，而 RhD（）人却有不同的遗传背景。白种人的 RhD（）个体缺乏 RHD 基因，极个别人具有 RHD 基因；黄种人的 RhD（）个体中有30%的人具有RHD基因；非洲黑人的RhD（）是 RHD基因第三

42、内含子与第四外显子交界处插入了37个碱基，第五与第六外显子分别出现一处错义突变和无义突变所致。,Cc 抗原多态性是由于 RHCE 基因第 1 外显子与 2 外显子发生了6个碱基替代，从而使 4个氨基酸发生改变，导致产生C 或 c抗原。Ee多态性与RHCE基因第5外显子上一个碱基替代有关。这个碱基替代使位于第4个细胞外多肽环上的一个氨基酸发生改变，表现为E或 e特异性,主要抗原多肽链氨基酸残基的差异,抗原 多肽链氨基酸残基位置 16 60 68 103 226 D Trp Ile Ser Ser Ala CE Cys Ile Ser Ser Pro cE Trp Leu Asn Pro Pro

43、Ce Cys Ile Ser Ser Ala ce Trp leu Asn Pro Ala,（二）Rh抗原命名,Rh系统常见的 5种抗原分别为D，C，E，c，e 也称作RH1，RH2，RH3，RH4，RH5。Rosenfield 的数字命名法是现在国际输血学会血型命名法的基础。Rh 系统基因产物为蛋白质，迄今共发现 51 种抗原。编号从 RH1 到 RH51。用 5 种抗体检测。,1、FisherRace命名法,该法假设在人类染色体上有三个紧密连锁的基因座DCE，每个基因座有一对等位基因，分别是D与d、C与c、E与e，分别决定D、C、E、c、e等五种抗原。这三对等位基因以不同方式组成8种基因复

44、合物（单倍体）。CDe、cde、cDE、cDe、Cde、cdE、CDE、CdE。,其他学者在以后的研究中支持了FisherRace的假设，但始终没发现抗d血清，不能证明d抗原和d基因的存在。因此，d表示没有D基因存在，但不表示有d基因存在。,FisherRace命名法简单实用，基因命名与抗原一致易掌握，例如用抗D、抗E、抗C、抗c、抗e抗体检测Rh血型，其结果有D、C、E、抗原，表现型则为DCCEE，基因型为DCE/DCEDCE/dCE。在生物学、分子生物学及推测后代基因型亲子鉴定中常用。,2、Wiener命名法 本法假设在一个Rh基因座上，有若干个等位基因，每一个等位基因编码一种凝集原，每个

45、凝集原含数个凝集因子，每个凝集原具有各自的血清特异性，可用血清学方法测出。目前，此法已摒弃不用。,3、数字命名法（1）Rosenfield命名法 将常见的五种抗原D、Cc、E、e用数字依次编号为1，2，3，4，5。凡测出了抗原者，列出相应数字，未测出抗原，在列出数字的前面加“”。如Dce，则书写为Rh：1，2，3，4，5。,（2）ISBT数字命名法 在Rosenfield数字命名法的基础上稍加改良即为ISBT命名法。Rh血型的序列为4，符号为RH，数字表示为004。D、C、c、E、e抗原分别为RH1，RH2，RH3，RH4，RH5，数字表示为004001，004002，004003，00400

46、4，004005。目前，国际上一般采用FisherRace命名法和ISBT数字命名法。,抗血清的反应,抗C 抗c 抗D 抗E 抗e 表型 基因型 ccdee dce/dce Ccdee dCe/dce ccdEE dcE/dcE CcdEE dCE/dcE CcdEe dceHdCE Ccdee dCe/dCe+CcdEE dCE/dCE CcdEe dCE/dCe ccdEe dcE/dce,CcDee DCe/dce Dce/dCe DCe/Dce CCDee Dce/dCe DCe/Dce CcDEE DCE/dcE DCE/DcE DCE/DcE CcDEe DCE/dce dCE/D

47、ce DcE/dCe dcE/Dce Dce/DcE Dce/DCE ccDEE DcE/dcE DcE/DcE ccDEe DcE/dce DcE/DcE DcE/Dce ccDee Dce/dce Dce/Dce CCDEE DCE/dCE DCE/DCE CCDEe DCE/dCe dCE/Dce DCE/Dce,Rh血型系统的复合抗原(Composite antigen of the Rh blood group system),RHCE基因可以编码ce、Ce、CE及cE四种复合抗原；编码复合抗原的复合基因必须是以顺式位于同一条染色体上复合抗体只能与具有相对应的复合抗原的红细胞发生反应

48、复合抗原的法医学意义为利用复合抗体可以推测Rh血型的基因型,D抗原及其变异型,(一)D+型除ABO血型以外，临床上最重要的是RhD抗原。RhD抗原性很强，可以引起溶血性输血反应、新生儿溶血症、及自身免疫溶血性贫血RhD抗原的频率很高，欧洲与北美白种人为82%88%，亚洲人为99%，远东某些地区为100%,不同抗原有质的区别和量的差别。抗原量的变化表现为抗原性的强弱：型的抗原量最多，抗原性最强；弱抗原量较少，抗原性较弱；el抗原量最少，抗原性最弱,（二）型型的遗传背景不都相同欧洲白种人是RHD基因缺失非洲黑人型是完全非活化RHD，这种非活化的RHD基因称为RHD假基因,（三）DU(弱D）：是D抗

49、原量的减少，而非质的变化；具有D抗原所有的表位，但表达很弱；由RHD基因发生突变，D蛋白跨膜区与细胞膜内区氨基酸发生置换而产生,（四）不完全抗原是指抗原某些表位缺失，其余表位正常，血中产生同种抗抗体，是蛋白细胞膜外环发生了改变的结果,Rh抗原缺失型(Rh antigen-deficient),一、D-只有D抗原，缺乏C、c、E、e抗原。其D抗原活性强，能与不完全抗D抗体在盐水中反应原因：（）有完整的RHD基因和RHCE基因，但RHCE基因非活化或发生剪切部位基因突变（）RHD基因正常，而RHCE基因只有外显子和10,二、Rhnull 表面5种抗原都缺乏，它不能与任何抗血清发生反应。（）无效基因

50、型 RHD 基因缺失；RHCE基因是完整的，但发生非活化突变（）调节基因型RHD与RHCE基因本身未发生改变，功能基因也正常，但调节基因缺失或被抑制。可能与RhAG基因发生非活化突变产生截短蛋白有关,三、Rhmod型 Rh基因被不完全抑制，Rh抗原表达被抑 制。抑制基因是XQ，位于常染色体上。双亲多为近亲结婚 Rhmod型与RhAG基因发生错义突变有关。,实际意义 新生儿溶血症(Hemolytic disease of newborn),孕妇(Rh-),胎儿(Rh+),抗Rh抗体,新生儿RBC(Rh+),溶血反应,四、分型方法,根据红细胞与抗血清的凝集反应来分型，即用抗 D、抗 C、抗 E、抗