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免疫血液学及血型概述

四川大学华西医院

输血科 秦 莉

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本次课程要求

掌握免疫血液学概念、血型概念

熟悉：

–抗原抗体的免疫应答

–同种抗体、自身抗体

–天然抗体、免疫抗体、盐水抗体、非盐水抗体

–血型抗原、系统、基因的命名及表达方法

–血型抗原的归类：系统、集合、高频及低频抗原组

了解：IgG、IgM抗体的区别

了解输血医学概念及发展历史

掌握英文单词：immunohematology, antigen, antibody, phenotype,

genotype, agglutination, blood group，transfusion medicine

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前言

• 1901年Landsteiner发现了人类ABO血型，是用免疫学方法检出的红细胞抗原特性，从此奠定了免疫血液学（immunohematology）。

• 广义的血型定义为血液各成分的遗传多态性。

• 血型一般指红细胞血型

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• 免疫血液学：用免疫学方法研究红细胞抗原抗体及

其临床意义。

• 免疫血液学主要研究体液免疫应答导致血浆中产生

游离抗体的过程。抗体在适当条件下可与抗原发生

特异性可见反应，如凝集反应、溶血反应等。

• 每个抗原上可有多个抗原决定簇（表位），当宿主

缺乏某种表位时，遇到含该表位的抗原后，便视其

为异物，产生针对该表位的抗体。

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6

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一、血型及血型抗原

(一）血型定义

血型是由特异性同种抗体检测到的红细胞表面的遗

传特性。

（二）血型抗原

红细胞上的化学构型，必须是用相应抗体检测到的

红细胞表面抗原。当给缺乏某种抗原的个体输入此种抗

原时，可以刺激产生相应的抗体。

到目前为止，ISBT认定的血型抗原共360个，其中

322个被归类到36个血型系统，其余归为血型集合、高频

抗原组、低频抗原组。

1900年，血型之父Landsteiner将不同

人的红细胞与血清互相混合，根据是否发生凝集，可将人分为3组（group）

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（三）血型抗原的化学本质

• 血型抗原是红细胞上的化学构型。按照生化性质人红细胞抗原决定簇可

分为多肽和糖分子2类。

• 决定簇是糖分子的血型抗原：分子结构为糖蛋白或糖脂，如ABO, Hh,

Lewis, P1PK, Ii。不仅存在于红细胞表面，而且广泛存在于大部分上

皮细胞、初级感觉神经原、各种体液、分泌液中，也称为组织型抗原。

• 决定簇为多肽的血型抗原：抗原化学组成为蛋白质、糖蛋白、脂蛋白，

如 MNS, Rh, Kell, Kidd 等，只分布于红细胞膜或其它骨髓造血干细

胞。

• 存在于体液中的可溶性红细胞血型抗原称为血型物质（blood-group

substance）。有的血型物质是红细胞合成的，有的血型物质非红细胞

合成。

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（四）血型系统、集合

• 血型系统

–血型系统指由单个基因座或多个紧密连锁的基因座上的等位基因所产生的一组抗原

–血型系统基因是独立遗传的

–已检出的红细胞血型系统包括ABO, MNS, P,

Rh, Lutheran, Kell, Lewis, Duffy, Kidd, Diego,

Yt, Xg, Sciann, Dombrock, Colton,

Landsteiner-Wiener, Chido/Rodgers, Hh, Kx,

Gerbich, Cromer, Knops, Indian, Autustine等

共36个。

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血型系统

• 指不同血型抗原之间的关系。

• 如某一血型抗原频率在另一血型系统各抗原间呈均匀分

布，说明这两种血型抗原在遗传上是各自独立的，或控

制这2种血型抗原的基因位点在不同染色体上，遗传时

服从自由组合规律，也可以是在同一染色体的不同位点

上，但距离甚远，在减数分裂时发生交换重组而独立遗

传，这样两种血型抗原就属于2个系统。

• 如RhD抗原的分布频率在A、B、O、AB型个体是相同的，

说明D抗原与ABO血型不是一个系统的。

• 一个血型系统是一系列等位基因的产物。

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• 血型集合

如果血型抗原在生化特性、血清学、遗传特

性上有关系，但不符合血型系统的标准，则将

其归类为血型集合，如Cost、Ii、Er等。

• 高频抗原组：血型抗原在人群中分布频率>90%

• 低频抗原组：抗原分布频率<1%

（其他既不能归入任何血型系统、也不能归入血型集合

的血型抗原，按其抗原分布频率归入高频及低频抗原组

）

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血型系统

编码 名称 代号 抗原数 基因 染色体

001 ABO ABO 4 ABO 9

002 MNS MNS 49 GYPA,GYPB,GYPE 4

003 P1PK P1PK 3 P1 22

004 Rh RH 55 RHD,RHCE 1

005 Lutheran LU 25 LU 19

006 Kell KEL 36 KEL 7

007 Lewis LE 6 FUT3 19

008 Duffy FY 5 DARC 1

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血型系统

编码 名称 代号 抗原数 基因 染色体

009 Kidd JK 3 SLC14A1 18

010 Diego DI 22 SLC4A1 17

011 Yt YT 5 ACHE 7

012 Xg XG 2 XG,MIC2 X/Y

013 Sciana SC 7 ERMAP 1

014 Dombrock DO 10 ART4 12

015 Colton CO 4 AQP1 7

016 Landsteiner- LW 3 ICAM4 19 Wiener

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血型系统

编码 名称 代号 抗原数 基因 染色体

017 Chido/ CH/RG 9 C4A,C4B 6

Rodgers

018 H H 1 FUT1 19

019 Kx XK 1 XK X

020 Gerbich GE 11 GYPC 2

021 Cromer CROM 20 CD55 1

022 Knops KN 9 CR1 1

023 Indian IN 6 CD44 11

024 Ok OK 3 BSG 19

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血型系统 编码 名称 代号 抗原数 基因 染色体

025 Raph RAPH 1 CD151 11

026 John- JMH 6 SEMA7A

15 Milton Hagen

027 I I 1 GCNT2 6

028 Globoside GLOB 2 B3GALNT1 3

029 Gill GIL 1 AQP3 9

030 Rh associted RHAG 3 RHAG 6

protein

031 Forssman FORS 1 GBGT1 9

032 JR JR 1 ABCG2 4

033 Langereis LAN 1 ABCB6 2

034 Vel VEL 1 SMIM1 1

035 CD59 CD59 1 CD59 11

036 Augustine AUG 4 SCL29A1 6

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血型集合 集合 抗原

编号 名称 符号 抗原编号 符号 频率(%)

205 Cost COST 205001

205002

Csa

Csb

95

34

207 Ii I 207002 i

208 Er ER 208001

208002

208003

Era

Erb

Er3

>99

<1

>99

210 210001

210002

Lec

Led

1

6

213 MN CHO 213001

213002

213003

213004

213005

213006

Hu,

M1

Tm

Can

Sext

Sj

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低频、高频抗原组

• 低频抗原组（700系列）

–抗原频率<1%，无等位基因，不能归属于任何一个血型系统或血型集合

–共17个抗原

• 高频抗原组（901系列）

–抗原频率>90%

–共7个抗原

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（五）红细胞血型抗原的生物功能

1、运输功能

2、外来刺激和细胞黏附受体

3、调节自身补体

4、酶的活性

5、结构完整性作用

6、细胞外糖链基质，

防止机械损伤、微生物侵犯

血型为什么会呈现复杂的多态性呢？

可能是生物进化过程中的选择优势造成的。红细胞表面原携带血型抗原的糖蛋白、糖脂常被病原微生物作为进入细胞的受体，如Duffy抗原是间日疟原虫受体。如果突变使得病原菌不易进入细胞，这种突变就具有选择优势，如非洲黑人中普遍存在Fy（a-b-）表型，这种红细胞缺乏Duffy抗原及糖蛋白，可免受疟原虫感染。

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20

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（六）血型基因

–绝大多数血型基因位于常染色体上，等位基因表达一般为共显性，

如具有K及k基因者红细胞表达K及k抗原。有些基因产物结构复杂，

其上具有不止一种抗原，如血型糖蛋白B携带S或s抗原、N及U抗原。

沉默基因或无效基因非常少，不产生抗原。

–有些血型系统抗原表达受调控基因或修饰基因的控制，这些基因不

一定在受其调控的血型基因座上，而是独立的。

–血型多态性的产生，大多是一个或多个错义突变所致，单个核苷酸

碱基改变导致所编码的氨基酸改变并产生抗原多态性。涉及血型多

态性的其他基因改变包括单个核苷酸缺失、整个基因缺失或插入、

基因重组等。

（七）血型抗原的剂量效应和位置效应

剂量效应：控制血型抗原的基因为纯合子是，红细胞上该抗原为双剂量，杂合子时为单剂量，其相应抗体与纯合子抗原红细胞反应较强或只与纯合子抗原红细胞反应。有剂量效应的系统包括Rh（除外D）、Kidd、Duffy、MNS。剂量效应一般出现于共显性基因情况。

位置效应：邻近基因之间的相互影响。顺式效应指同一染色体基因之间的影响，反式效应发生在同源染色体之间。

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二、血型抗原的命名

• 用产生抗体的患者的姓名，如Kidd，Diego、Dombrock，Colton 等

• 用发现抗体的血型专家姓名命名

• 或用描述抗原性质的术语中的字母来命名抗原，如I表示个体化（individuality），U表示普遍（universal）

• ISBT命名，如RhD 为004001

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• 血型抗原命名方法很多，也比较乱，如

–大写字母表示抗原，如A,B,M,N

–大写小写字母分别表示对偶抗原，如S，s，K

，k

–上标，如Fya，Fyb

–数字，如Lu6，Lu9

–一个血型系统的抗原可能用多种方法进行命名

，如Kell系统：K, k, Kpa, Kpb, Kpc, K12,

K13

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ISBT命名

• 每个血型系统用3位数字或3-5个大写字母符号表示，如Kell系统的代码为006,或KEL

• 血型系统中的每个抗原也有一个3位数字代码，如K抗原为001。K也可表示为006001，或KEL1

• 全数字代码（如006001）很少使用

• 常用字母＋数字代码表示血型系统抗原，而且去掉冗长的零，如KEL1，KEL3(Kpa)

• 表型用系统代号、冒号、存在和不存在的抗原（不存在的抗原前加负号）表示，如K-k+Kp(a-b+)的ISBT数字表型为KEL:-1,2,-3,4

–表型：B Pos DCe/DCe, M-N+S-s+P1+ Fy(a+b-) Jk(a-b+)

• 基因表达采用系统代码、星号、等位基因所编码的抗原的数字代码表示，如K,k,Kpa,Kpb基因的数字表示法为KEL*1,KEL*2,KEL*3,KEL*4。

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血型命名

原来名称 数字名称

抗原 K,k,Kpa,Kpb KEL1,KEL2,KEL3,KEL4

Coa,Cob CO1,CO2

表型 K-k+Kp(a-b+) KEL:-1,2,-3,4

Jk(a-b+) JK:-1,2

基因 K,k,Kpa,Kpb KEL*1,KEL*2,KEL*3,KEL*4

Fya,Fyb FY*1,FY*2

基因型/ kKpb/kKpb KEL*2,4/2,4

单倍型 MS/Ms MNS*1,3/1,4

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三、血型抗原的免疫原性

• 抗原：能刺激机体免疫系统产生免疫应答的

物质，并能和相应的免疫应答产物在体内或

体外发生特异性反应

• 一种物质能对宿主引发免疫反应的程度，称

为该物质的免疫原性。Rh系统中，D抗原免疫

原性最强，为50-80%。

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四、血型抗体

（一）血型抗体种类

• 抗体：机体在抗原物质刺激下，经过免疫应答，由浆细胞产生的免疫球蛋白。具有与相应抗原发生抗原抗体反应的能力。

• 血型抗体一般为IgM、IgG或IgA, IgA不多见，主要是IgM和IgG类。

• 根据重链二硫键数目和位置，抗体还可分亚类，如IgG包括IgG1,IgG2,IgG3,IgG4四个亚类，不同亚类激活补体及通过胎盘能力不同，IgG2通过胎盘能力最差。

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（二）血型抗体免疫球蛋白的特点

IgM IgG IgA

分子量 950000 150000 180000

56度3h处理 活性减弱 不受影响 不受影响

2-Me处理 降解 不受影响 部分降解

固定补体 能 能 不能

通过胎盘 不能 能 不能

血型物质的作用 易被中和 难被中和

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（三）抗体产生

–天然抗体（natural antibody）：也是机体对抗原

免疫应答的产物，只是没有可觉察的抗原刺激，并

非天然产生的抗体。主要存在于ABO, MN, P, Lewis

。产生机制可能与环境中广泛存在的菌类、花粉、

尘埃等有关，这些物质与某些抗原有共同成分，通

过隐性刺激产生血型抗体。

–免疫抗体：有可查知的抗原刺激而产生，一般通过

输血、妊娠、注射3种方式引入抗原。血型不相容的

输血是很强的免疫刺激，输入受血者没有的血型抗

原，可能产生相应抗体。

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–规则抗体：ABO系统产生抗A、抗B是有规律的，即A

型人产生抗B，B型人产生抗A，O型人产生抗A和抗B

，这是符合Landsteiner规则的，称为规则抗体（

regular antibody）。

–不规则抗体(irregular antibody)或意外抗体

(unexpected antibody)。：除ABO系统外，其它系

统产生的抗体均无此规律，称为不规则抗体或意外

抗体。部分ABO亚型产生的抗A1、抗B属于不规则抗

体。不规则抗体现通称

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• 完全抗体(complete ab)：在盐水介质中能凝集红

细胞，又称盐水抗体，多为IgM抗体。

• 不完全抗体(incomplete ab)：能使红细胞致敏，

但在盐水中不能凝集红细胞的抗体，多为IgG，通

过抗球蛋白法或其它非盐水介质法检测。

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• 同种抗体（alloantibody）：同种属动物之间的抗

原相互刺激产生的抗体。如RhD阴性者输血后产生

的抗D。（即针对同种另一个体的抗原所产生的抗

体）

• 自身抗体（autoantibody）：针对自身抗原所产生

的抗体，红细胞自身抗体可引起自身免疫性溶血性

贫血，也可能破坏输入的供者红细胞。有些自身抗

体无特异性，有些自身抗体具有特异性，常针对高

频抗原，如针对Rh蛋白。

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输血也是移植

自身抗体

异种抗体

同种抗体

antibodies individuals make against

themselves

Antibodies against another individual of

ones own species are termed

alloantibodies

antibodies against another species are

termed heterologous antibodies

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（五）血型抗体的临床意义

– 能够引起红细胞存活期缩短、新生儿溶血病、

溶血反应的抗体具有临床意义。并非所有血型抗

体都有临床意义。

–一般来说，在37℃不与红细胞发生反应的抗体无

临床意义。

–对于有临床意义的抗体，输血时应选择相应抗原

阴性、交叉配血相合的红细胞。

–对于无临床意义的抗体，输血时选择交叉配血相

合的红细胞即可。

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红细胞抗体的临床意义

抗体 抗体类型 反应性 酶处理 DTT

(200mM)

HDN HTR

4℃ 22℃ 37℃ AHG

抗M IgG >

IgM

多数 多数 罕见 敏感 不破坏 罕见 罕见

抗N IgM >

IgG

多数 多数 罕见 敏感 不破坏 否 罕见

抗S IgG >

IgM

多数 多数 不定 不破坏 是 是

抗s IgG >

IgM

多数 不定 不破坏 是 是

抗U IgG 多数 不破坏 不破坏 是 是

抗P1 IgM

(IgG罕见)

多数 多数 不破坏 不破坏 否 罕见

抗D IgG >

IgM

(IgA罕见)

部分 部分 多数 不破坏 不破坏 是 是

抗C IgG >

IgM

部分 部分 多数 不破坏 不破坏 是 是

抗E IgG >

IgM

部分 部分 多数 不破坏 不破坏 是 是

抗c IgG >

IgM

部分 部分 多数 不破坏 不破坏 是 是

抗e IgG >

IgM

部分 部分 多数 不破坏 不破坏 是 是

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抗体 抗体类型 反应性 酶处理 DTT

(200mM)

HDN HTR

4℃ 22℃ 37℃ AHG

抗Lua IgM >

IgG

多数 多数 不破坏或

弱反应

不定 罕见 否

抗Lub IgG >

IgM

部分 多数 不破坏或

弱反应

不定 轻微 是

抗K IgG >

IgM

部分 多数 不破坏 敏感 是 是

抗k IgG >

IgM

多数 不破坏 敏感 是 是

抗Kpa IgG 多数 不破坏 敏感 是 是

抗Kpb IgG >

IgM

多数 不破坏 敏感 是 是

抗Jsa IgG >

IgM

多数 不破坏 敏感 是 是

抗Jsb IgG 多数 不破坏 敏感 是 是

抗Lea IgM >

IgG

多数 多数 多数 多数 不破坏 不破坏 否 罕见

抗Leb IgM >

IgG

多数 多数 多数 多数 不破坏 不破坏 否 否

抗Fya IgG >

IgM

多数 敏感 不破坏 是 是

抗Fyb IgG >

IgM

多数 敏感 不破坏 是 是

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抗体 抗体类型 反应性 酶处理 DTT

(200mM)

HDN HTR

4℃ 22℃ 37℃ AHG

抗Jka IgG >

IgM

多数 不破坏 不破坏 是 是

抗Jkb IgG >

IgM

多数 不破坏 不破坏 是 是

抗Dia IgG 多数 不破坏 不破坏 是 是

抗Dib IgG 多数 不破坏 不破坏 是 是

抗Yta IgG 多数 不定 敏感或

弱反应

否 是

抗Ytb IgG 多数 不定 敏感或

弱反应

否 否

抗Xga IgG >

IgM

部分 多数 敏感 不破坏 否 否

抗Sc1 IgG 多数 不破坏 不定 否 否

抗Sc2 IgG 多数 不破坏 不定 否 否

抗Doa IgG 多数 不破坏 不定 否 是

抗Dob IgG 多数 不破坏 不定 否 是

抗Coa IgG >

IgM

多数 不破坏 不破坏 是 是

抗Cob IgG 多数 不破坏 不破坏 是 是

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五、红细胞抗原抗体反应

（一）主要类型

凝集反应

溶血反应

中和反应

（二）反应特点

高度特异性

可逆性

抗原抗体比例

（三）影响凝集反应的因素

温度

离子强度

pH

孵育时间

（四）红细胞抗体的检测

抗体筛查

抗体鉴定

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六、输血时血型选择

• ABO系统：相同或相合

• Rh系统：RhD同型或相合

• 其他系统：抗体筛查试验检测受血者血浆中是否

产生意外抗体。如果没有产生抗体，则不需要考

虑；如果已经产生抗体，则根据抗体的临床意义

决定选用①抗原阴性+交叉配血相合的血液（有临

床意义的抗体），或②交叉配血相合的血液（没

有临床意义的抗体）