血液,自古以來就被人們用來做各種事情。由于其神秘性,人們在認(rèn)識(shí)它的過程中,不斷面臨科學(xué)與迷信、正確和錯(cuò)誤的判斷及選擇。
血型發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)需求
古羅馬的角斗場里,得勝的角斗士會(huì)將對方的血喝下去,以獲得勇氣和力量;在我國古代部落及不那么古代的幫會(huì)之中,入伙的成員都會(huì)進(jìn)行“歃血為盟”的儀式,以表達(dá)親密和信賴;史書和古代的法醫(yī)學(xué)著作中也多次提到“滴血認(rèn)親”的記載。血液,自古以來就被人們用來做各種事情。由于其神秘性,人們在認(rèn)識(shí)它的過程中,不斷面臨科學(xué)與迷信、正確和錯(cuò)誤的判斷及選擇。應(yīng)該說,這是緣于人們對失血這一令人恐怖的生命過程最樸實(shí)的反應(yīng),在認(rèn)識(shí)這一過程中,人們逐漸開始嘗試輸血治療疾病和挽救生命。所以說,輸血是血型發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)實(shí)需求,血型發(fā)現(xiàn)的歷史和輸血的歷史密不可分。但是,如何正確的輸血?jiǎng)t花去人類幾百年的時(shí)間。
1616年,英國的Harvey發(fā)現(xiàn)人體血液是循環(huán)的,這一發(fā)現(xiàn)為輸血奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。1654年意大利醫(yī)生Folli宣稱發(fā)明了“輸血”。1656年,Wren用銀制成小管,用動(dòng)物膀胱作為注射器,將藥物和血液輸注給狗。1665年英國生理學(xué)家Lower將一只狗的頸動(dòng)脈與另一只狗的頸靜脈相連接輸血成功。1667年法國哲學(xué)家、數(shù)學(xué)家和醫(yī)生Denis將羊血輸給人,輸后患者稍有好轉(zhuǎn),但數(shù)日后發(fā)生了嚴(yán)重的輸血反應(yīng),并有黑色尿出現(xiàn)。10年后法國、英國下令禁止輸血,并一直持續(xù)了150年。
但這似乎沒有停止住人們繼續(xù)研究它的步伐。1795年美國醫(yī)生Philip Syng Physick進(jìn)行了有記載的最早的人體全血輸血。當(dāng)時(shí)整個(gè)外科手術(shù)感染死亡率很高,直到1867年英國醫(yī)生李斯特控制了輸血中的感染后人們才保證了輸血過程的安全。1873年至1880年美國的外科醫(yī)生開始用牛奶或羊奶為病人輸血,1884年開始改用生理鹽水以降低牛奶中的免疫原性。
1817年英國生理學(xué)家和產(chǎn)科醫(yī)生Blundell用狗作實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)因出血瀕死的狗在輸入了另一只狗的血液后獲救。在此基礎(chǔ)上,他將人血輸給了嚴(yán)重大出血的產(chǎn)婦,共10例除兩例已瀕死者外,余8例有5例救治成功。后來人們把這個(gè)實(shí)驗(yàn)視為現(xiàn)代輸血科學(xué)的開端。但是,開端之后竟是一端極長的空白,人們反復(fù)地嘗試,還是沒有找到讓輸血更安全的辦法。事實(shí)上,人們似乎對這個(gè)“撒手锏”敬而遠(yuǎn)之,一般到了輸血的程度,無論是患者還是醫(yī)生的態(tài)度均已是“死馬作活馬醫(yī)”。[1,2]
血型發(fā)現(xiàn)
歷史的車輪滾動(dòng)到20世紀(jì)初,經(jīng)歷過無數(shù)成功和失敗后人們不禁思索為什么有時(shí)輸血可以救人有時(shí)卻會(huì)殺人。這個(gè)問題同樣也困擾著奧地利醫(yī)生卡爾·蘭德斯泰納(karl Landsteiner)。蘭德施泰納生于維也納,后在維也納大學(xué)學(xué)醫(yī)。學(xué)習(xí)期間,他發(fā)表了一篇食品對血的成分的影響的論文,他當(dāng)時(shí)認(rèn)為血是一種“特別的湯”。
畢業(yè)后蘭德施泰納在國外待了五年,師從赫爾曼·埃米爾·費(fèi)歇爾(葡萄糖結(jié)構(gòu)的確定者,1903年諾貝爾獎(jiǎng)獲得者)學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué),隨后他又在Eugen von Bamberger(有機(jī)化學(xué)家,以發(fā)現(xiàn)Bamberger重排機(jī)理而聞名)的實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行短暫的學(xué)習(xí),接著他又師從Arthur Hantzsch(Hantzsch嘌呤合成即依此人命名)。這三位優(yōu)秀的大師對他今后的科學(xué)之路產(chǎn)生了重要的影響。
早在1900年,蘭德施泰納就懷疑人群間的輸血所造成的凝血是一種生理現(xiàn)象而非病理現(xiàn)象。但是,如何來證明這種現(xiàn)象卻始終困擾著他。一天,蘭德施泰納想到一切輸血行為都是與“血”相關(guān)的,如果每個(gè)人的血都不相同那會(huì)怎樣呢?第二天早晨蘭德施泰納獲得了20份患者的血液進(jìn)行了觀察,他將所用人的血液彼此相混并用顯微鏡觀察將會(huì)發(fā)生什么。[3]
在一大排(想想20×19/2份樣品的試管)試管架中,蘭德施泰納開始了初次的實(shí)驗(yàn)。幸運(yùn)的是,他無需將所有的組合都試過一遍。當(dāng)他進(jìn)行完一半的實(shí)驗(yàn)之后,就發(fā)現(xiàn)可以輕易的將這些血液分成兩種類型。這兩種類型血液互相不溶,而類型之間則可以很好的互溶。他將這兩個(gè)類型分別命名為A、B兩種。接下來他把既能與A型血相溶、又能與B型血相溶的類型命名為C型(即后來的O型)。這就是人類血型中的三種。
當(dāng)擴(kuò)大樣本量之后,蘭德施泰納和他的助手們又發(fā)現(xiàn)一種較少見的既不與A型血相溶又不與B型血相溶的類型,他們命名為AB型。
經(jīng)過調(diào)查他本人、同事和病人的血液,蘭德施泰納提出了血型的概念,他認(rèn)為人群中包括A、B、C(后來被命名為O)三種。1909年他可以分辨出A、B、AB和O四種主要的血型。他認(rèn)識(shí)到同樣血型的人之間輸血不會(huì)導(dǎo)致血細(xì)胞被摧毀,但不同血型之間輸血會(huì)導(dǎo)致上述的凝結(jié)。
但是,進(jìn)行輸血的實(shí)踐則由于輸血中的其他技術(shù)的不成熟一直拖延了幾年。最早利用蘭德施泰納血型理論進(jìn)行輸血實(shí)踐的是一位美國醫(yī)生——魯本·奧登堡(Reuben Ottenberg),紐約西奈山醫(yī)院的醫(yī)生。隨后在1915年該方法又進(jìn)行了改進(jìn)——采用了檸檬酸鈉進(jìn)行抗凝血。從此血清學(xué)的研究與輸血的臨床實(shí)踐齊頭并進(jìn),而這一切都要感謝奠定基礎(chǔ)的蘭德施泰納。[4]
今天我們知道,AB型的人可以接受所有其他血型的血,而O型的人可以為所有其他人輸血。這個(gè)知識(shí)尤其對輸血和外科手術(shù)非常重要。1930年蘭德施泰納為了這個(gè)發(fā)現(xiàn)獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后蘭德施泰納首先移居荷蘭,后來赴美國洛克非勒醫(yī)學(xué)研究所。在那里他繼續(xù)對血型的研究。他與亞歷山大·所羅門·維納一起發(fā)現(xiàn)了恒河因子。這個(gè)因子首先是在恒河猴(Rhesus Macacus)的血里發(fā)現(xiàn)的,是Rh血型的抗原物質(zhì)。
血型的分子生物學(xué)[6,7]
ABO血型抗原決定簇是一種特異性多糖,是由不同單糖底物經(jīng)幾種糖基轉(zhuǎn)移酶轉(zhuǎn)移到特定的核心多糖鏈上而形成的。因此,ABO血型表型是由各自特異的糖基轉(zhuǎn)移酶決定的。位于9號(hào)染色體上的ABO基因,總長度18000至20000個(gè)堿基對,包括7個(gè)外顯子,A和B基因編碼的蛋白都是353個(gè)氨基酸,O基因編碼的蛋白只有115個(gè)氨基酸,已證實(shí)ABO血型系統(tǒng)是三復(fù)等位單拷貝基因,中期染色體原位雜交證實(shí)了ABO基因定位于染色體9q34。
A基因編碼A轉(zhuǎn)移酶(N-乙酰一D-半乳糖胺基轉(zhuǎn)移酶,它可將底物(UDP·GalNAC)上的N一乙酰半乳糖胺連接到多糖核心鏈上形成A抗原。ABO血型系統(tǒng)的核苷酸序列高度保守,只有幾個(gè)核苷酸的差異,它們有著高度的同源性。B基因上的297、526、657、703、796、803、930位有七個(gè)核苷酸與A基因不同,但只有526、703、796、803四個(gè)核苷酸的變化造成了氨基酸序列的變化,使其編碼的B轉(zhuǎn)移酶(D-半乳糖轉(zhuǎn)移酶)的特異性不同于A轉(zhuǎn)移酶,它可將半乳糖轉(zhuǎn)移到多糖核心鏈上形成B抗原。
血型O基因與A基因相比,只是第261位核苷酸不同,第261位的胞嘧啶在O基因中缺失,這造成了O基因在261位以后發(fā)生閱讀框架的移動(dòng),形成了新的終止密碼子。提前終止了轉(zhuǎn)移酶的翻譯,使其編碼出的蛋白只有115個(gè)氨基酸,并且沒有轉(zhuǎn)移酶的催化功能區(qū)。對轉(zhuǎn)移酶基因的研究,知道其1~96位核苷酸編碼31個(gè)氨基酸的前導(dǎo)肽使酶導(dǎo)向高爾基體。97~159位核苷酸編碼21個(gè)氨基酸的疏水區(qū),為轉(zhuǎn)移酶的跨膜區(qū),160~1062位核苷酸編碼301個(gè)氨基酸的催化區(qū)。轉(zhuǎn)移酶基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄、翻譯后定位于高爾基體上,催化血型糖鏈的形成。
H抗原與ABO、Lewis血型密切相關(guān),早期曾被劃歸于ABO血型系統(tǒng)。目前,H抗原已被國際紅細(xì)胞血型命名委員會(huì)命名為一個(gè)新的獨(dú)立的血型系統(tǒng):ISBT(國際輸血會(huì),International Society of Blood Transfusion)018一Hh血型系統(tǒng),其系統(tǒng)符號(hào)為H,只有一個(gè)H抗原。1952年,Dende等首先報(bào)道了在孟買地區(qū)發(fā)現(xiàn)的3例特殊血型,命名為孟買表型(Bon1bay phenotype)。其血清學(xué)特點(diǎn)是紅細(xì)胞表面缺乏ABH抗原、分泌液中缺乏H物質(zhì),而血清中產(chǎn)生抗-A、抗-B、抗-H,在做ABO正反定型時(shí),不僅與正常的A和B細(xì)胞發(fā)生凝集,與O細(xì)胞也發(fā)生凝集。1961年,Levine發(fā)現(xiàn)1例血清學(xué)特點(diǎn)與孟買型略有差異的類孟買表型。其紅細(xì)胞表面ABH抗原缺乏或弱表達(dá),而分泌液中可檢測到少量H抗原,血清中存在抗-H,鑒于其特殊的血清學(xué)特點(diǎn)以及孟買型被稱為H抗原缺陷的非分泌型,故類孟買型被相應(yīng)地稱為H抗原缺陷的分泌型。ISBT推薦將H抗原缺陷型分為以下3類:1)紅細(xì)胞H抗原完全缺陷ABH非分泌型(孟買型);2)H缺陷分泌型;3)H缺陷非分泌型。
血型——現(xiàn)在的狀況
于1935年成立的國際輸血協(xié)會(huì)專門負(fù)責(zé)血型的認(rèn)定與命名工作。得到承認(rèn)的30種人類血型系統(tǒng)包括超過600種抗原,但其中大部分都非常罕見。目前人們還不是很清楚這些紅細(xì)胞表面抗原的含義,也不明確這些稀有抗原在臨床上的應(yīng)用。但是,探究基本血型在各種范圍內(nèi)的分布是很有意義的,因?yàn)檫@至少對輸血是極為重要的。[6]
ABO血型的全球分布[8,9]
A血型的人在全球的分布比B型血較廣,全球約有21%的人口為A型血。A型血不連續(xù)高分布的人群分布于以下地區(qū):蒙大拿的黑足印第安人(30-35%)、澳洲土著人(40-53%)以及北歐的薩米人。相對來說B型血人口較少,全球僅有16%。主要分布的地區(qū)為中亞、南美洲及非洲的一些地區(qū)。O型血人口最多約占全世界人口的63%,分布最多的地區(qū)是中、南非地區(qū),該地區(qū)O型血人群有時(shí)可達(dá)100%,最低地區(qū)是西歐和中亞,那里B型血人口最多。
目前,除全國范圍內(nèi)建立的血庫以外,一些個(gè)人還在網(wǎng)上建立了各種類型的稀有血型互助的網(wǎng)站,每個(gè)分享相同稀有血型的人都會(huì)找到能夠幫助他們的人。
結(jié) 語
毫無疑問,我們希望血型這種我們與生俱來的特征能夠給我們一些答案,比如我們從哪里來,我們要到何處去,我們受過什么影響。但是,這一切事實(shí)必須應(yīng)當(dāng)是可證實(shí)或可證偽的。而且,正如以前人們就相信的那樣,科學(xué)不能使所有人都變得理智。我們衷心希望人們能夠認(rèn)識(shí)到血型就只是血型,讓它回到自己應(yīng)當(dāng)履行的職責(zé)中去。
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