以血液抗原形式表現出來的一種遺傳性狀。狹義的血型專指紅細胞抗原在個體間的差異,但除紅細胞外,在白細胞、血小板乃至某些血漿蛋白,個體之間也存在著抗原差異。廣義的血型應包括血液各成分的抗原在個體間出現的差異。血型在人類學、遺傳學、法醫學、臨床醫學等學科都有廣泛的實用價值。

  血型系統 紅細胞血型是1900年由奧地利K.蘭德施泰納發發現的。他把每個人的紅細胞分別與別人的血清交叉混合後,發現有的血液之間發生凝集反應,有的則不發生。他認為凡是凝集者,紅細胞上有一種抗原,血清中有一種抗體。如抗原與抗體有相對應的特異關系,便發生凝集反應。如紅細胞上有A抗原,血清中有A抗體,便會發生凝集。如果紅細胞缺乏某一種抗原,或血清中缺乏與之對應的抗體,就不發生凝集。根據這個原理他發現瞭人的ABO血型。後來他又把不同人的紅細胞分別註射到傢兔體內,在傢兔血清中產生瞭3種免疫性抗體,分別稱為M抗體N抗體P抗體。用這3種抗體,又可確定紅細胞上3種新的抗原。這些新的抗原與ABO血型無關,是獨立遺傳的,是另外的血型系統。而且M、N與P也不是一個系統。控制不同血型系統的血型基因在不同的染色體上,即使在一個染色體上,兩個系統的基因位點也相距甚遠,不是連鎖關系,因此是獨立遺傳的。

  有些血型抗體是不完全抗體,與相應的抗原細胞結合後看不出凝集現象,血清中有抗體但不容易發現。1945年抗人球蛋白試驗應用到血型檢查中來,這種試驗就可檢查不完全抗體,從此,許多血型抗原陸續被人發現。每當發現一個新抗原後就要確定這一抗原與已經發現的血型是什麼關系,這樣在人的紅細胞上便確定瞭若幹血型系統。此外,還有一些抗原,或因其在群體中出現的頻率太高,或因其在群體中分佈的頻率太低,對它們無法進行遺傳學分析。在沒有弄清它們的遺傳關系以前,暫且把這些抗原分別稱做高頻率抗原低頻率抗原,對於它們的歸屬有待進一步確定。

  紅細胞血型抗原 紅細胞膜中夾雜著糖蛋白、簡單蛋白及膜收縮蛋白3種蛋白質。紅細胞抗有些突出在細胞表面,好像伸出在地面上的樹枝,如ABH抗原;有些鑲嵌在細胞膜內,如Rh抗原。抗原與抗體發生特異反應的部分,稱為抗原決定簇。血型抗原決定簇的化學組成,有的已經清楚,但大部分不清楚。有些血型在體液中存在可溶性抗原,稱為血型物質。從人體分離出來的ABH及Lewis血型物質是糖蛋白,即在肽鏈的骨架上連接著一些糖的側鏈,這些糖鏈便是特異性決定簇。ABH及Lewis血型物質的特異性決定簇很相似,隻是在糖鏈上個別糖的種類或同一種糖由於存在位置不同,就顯出不同的特異性。比如A與B的抗原特異性,隻是在糖鏈上有一個糖不相同,便顯示出不同的特異性。A抗原決定簇在糖鏈的終末端是一個N–乙酰半乳糖胺,而B抗原決定簇在糖鏈的終末端卻是一個D–半乳糖。

  紅細胞上的ABH抗原決定簇,雖與體液中的抗原決定簇糖鏈結構相同,但連接的骨架不同。紅細胞上的糖鏈是通過神經鞘氨醇與脂肪酸結合在一起,而不是與蛋白質結合在一起,所以紅細胞上的ABH抗原是糖脂而不是糖蛋白。

  有一些血型抗體,如抗IH,抗IA,抗IB,抗IP1等,隻與帶有I抗原及另外一個抗原的細胞發生反應,而不與其中隻有一個抗原的細胞發生反應。說明這些抗原為復合抗原,在一個分子上具有兩種特異性。Lewis血型抗原實際上是血漿中的抗原,紅細胞上的Lewis抗原是從血漿中吸附來的。I抗原在分泌液中雖有可溶性抗原,但不存在於血漿中。另外有些血型是在血漿中存在可溶性抗原,分泌液中卻不存在。Bg抗原實際是白細胞的抗原,可能從白細胞脫落到血漿中,再從血漿中吸附到紅細胞上,表現為紅細胞的抗原。

  血型抗體 抗體是免疫球蛋白,但不一定所有免疫球蛋白都是抗體。隻要具有抗體結構的糖蛋白便為免疫球蛋白。免疫球蛋白以Ig表示,現已發現人類具有5類免疫球蛋白,分別叫作IgG、IgM、IgA、IgD及IgE。與血型有關的免疫球蛋白隻有3類,即IgG、IgM及IgA。根據抗體在體內出現是否有可察覺的抗原刺激,有所謂“天然抗體”及“免疫性抗體”之分。凡未經抗原刺激就在體內的血清中出現的抗體,稱為“天然抗體”;機體受同種或異種抗原的刺激後血清中所產生的抗體,稱為免疫性抗體

  免疫性抗體是指機體受同種或異種抗原刺激後處於超免疫狀態而產生的抗體。輸血、妊娠是產生同種免疫抗體的主要原因。接受菌苗、抗血清(白喉、破傷風抗毒素)註射,以及使用過豬的胃、肝浸液的人,血清中的抗A、抗B效價升高,是異種免疫引起的免疫性抗體的例子。免疫性抗A及抗B,在許多方面與“天然抗體”不同。

  有的抗體與其相應的抗原細胞在鹽水介質中即可出現凝集,這樣的抗體稱為完全抗體;有的抗體在鹽水介質中隻能與其相應的抗原細胞結合(致敏),但不能出現凝集,這樣的抗體稱為不完全抗體。欲使不完全抗體與其相應的抗原細胞出現凝集,還需借助其他介質,如酶處理紅細胞,或將紅細胞懸浮在大分子膠體液中,或利用抗球蛋白血清的幫助。實際上完全抗體一般是指IgM類型的抗體,而不完全抗體多為IgG類別的抗體。IgA主要在分泌液中,在血型抗體中不占主要位置。

  人的血型結構和功能 ABO血型 可分為A、B、AB和O型4種血型。紅細胞含A抗原和H抗原的稱A型,A型的人血清中含有抗B抗體;紅細胞含B抗原和H抗原的稱B型,B型的人血清中含有抗A抗體;紅細胞含A抗原、B抗原和H抗原,稱AB型,這種血型的人血清中沒有抗A抗體和抗B抗體;紅細胞隻有H抗原,稱O型,O型的人血清中含有抗A抗體和抗B抗體。ABO血型物質除存在於紅細胞膜上外,還出現於唾液、胃液、精液等分泌液中。中國60%漢族人唾液中有ABO血型物質。血型物質的化學本質是指構成血型抗原的糖蛋白或糖脂,而血型的特異性主要取決於血型抗原糖鏈的組成 (即血型抗原的決定簇在糖鏈上)。

  E.von鄧格恩L.希爾斯費爾德於1911年發現A血型的亞型。他們看到不同A型人的紅細胞與抗A血清發生凝集反應的強度不一,在反應弱的A型人血清中還有一種抗體能與反應強的A型紅細胞發生凝集反應。據此認為在A型中存在亞型,即A1及A2亞型。A1型紅細胞與抗A血清(來自B或O型人)反應強,而A2型紅細胞與抗A血清反應弱。而且在部分A2型人的血清中,除存在的抗B外,還有不規則的抗A1。在B型人血清中有兩種抗體:抗A及抗A1。抗A能與A1及A2細胞發生反應;抗A1隻與A1細胞發生反應。A1型紅細胞上有A及A1兩種抗原。A2細胞上隻有A抗原。AB型也可分為A1B及A2B等亞型。此外還有一些其他亞型。

  MN血型 紅細胞膜上另一類血型抗原稱為MN抗原,即紅細胞膜上的血型糖蛋白A。它在SOS凝膠電泳譜上顯示兩條區帶,即PAS–1和PAS–2,血型糖蛋白A是兩者的二聚物。已知血型糖蛋白A由131個氨基酸組成,其一級結構已測定。

  血型糖蛋白A的肽鏈呈三節式結構,中間第73~92號氨基酸為疏水性肽鏈,可橫穿膜脂層;N端肽鏈位於膜外側,與血型活性有關,在這段肽鏈上分佈有15條O–糖苷鍵型糖鏈和1條N–糖苷鍵型糖鏈,糖鏈中唾液酸占紅細胞膜上全部唾液酸的一半以上;C端肽鏈位於膜內側,含較多酸性氨基酸。MN抗原由M抗原和N抗原兩部分組成,如果用神經氨酸酶將M抗原切去1個唾液酸(N–乙酰神經氨酸),則為 N抗原,如再切去一個唾液酸則抗原性完全失去。MN抗原的抗原性還和肽鏈上的氨基有關,若將氨基用乙酰基保護後即失去抗原性。

  白細胞血型(HLA) HLA是人類白細胞抗原中最重要的一類。與紅細胞血型相比,人們對白細胞抗原的瞭解較晚,人體第一個白細胞抗原Mac是1958年法國科學傢J.多塞發現的。HLA是人體白細胞抗原的英文縮寫,已發現HLA抗原有144種以上,這些抗原分為A、B、C、D、DR、DQ和DP7個系列,而且HLA在其他細胞表面上也存在。HLA抗原是一種糖蛋白(含糖為9%),其分子結構與免疫球蛋白極相似。HLA分子由4條肽鏈組成(含2條輕鏈和2條重鏈),重鏈上連接2條糖鏈。HLA分子部分鑲嵌在細胞膜的雙脂層中,其插入膜的部分相當於免疫球蛋白IgG的Fc區段,輕鏈為β–微球蛋白。由於分子結構上的相似,故HLA與有保衛功能的免疫防禦系統密切相關。此外,HLA和紅細胞血型一樣都受遺傳規律的控制。決定HLA型的基因在第6對染色體上。每個人分別可從父母獲得一套染色體,所以一個人可以同時查出A、B、C、D和DR5個系列中的5~10種白細胞型,因此表現出來的各種白細胞型有上億種之多。在無血緣關系的人間找出HLA相同的兩個是很困難的。但同胞兄弟姊妹之間總是有1/4機會HLA完全相同或完全不同。因此法醫鑒定親緣關系時,HLA測定是最有力的工具。

  其他動物的血型 過去人們認為隻有人才有血型,現在已知狗、雞和許多動物都有血型系統。生長在美國緬因海灣的角鯊有4種血型。大麻哈魚至少有8種抗原類型或類型的組合。這些不同類型的出現通常隨不同地區的種群而異。傢畜也有血型,馬有4種,牛有3種,豬也有4種。在人類學上,根據A型、B型及AB型3型的出現率的多少組成一個指數,稱為種族生化指數,研究者以此指數來研究各種血型在各人種中的分佈規律。O型的高頻率分佈在歐洲西北部、西南非、部分澳大利亞及南印度和中美洲;B型的最高頻率分佈於中亞及北印度;A型在歐洲、西亞及澳大利亞南部的土著中的是最高的,而在某些美洲印第安人部族中是最高的。

  靈長類的血型可以通過抗A和抗B血清來測定。黑猩猩的血全部屬於O型或A型,猩猩屬於B型,大猩猩有B型也有A型,長臂猿血型有A型、B型及AB型。低等靈長類在紅血球裡沒有抗原,但在它們的唾液裡分泌ABO抗原。舊大陸猴大多數是血型A型,新大陸猴血型也是A型,但個別的在唾液裡有像B一樣的抗原。在某些靈長類中發現具有類似人類M的抗原,如在黑猩猩體內發現瞭具有M血型和N血型,在靈長類中也發現具Rh抗原的。