医学红细胞血型系统课件.ppt
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1、目的要求与教学内容目的要求重点掌握 红细胞血型系统概要、及血型系统基因、抗原、抗体的存在及特点。熟悉 亚型分类及血型血清学特点,分泌型与非分泌型,弱D亚型表现及临床意义。了解 其他血型系统抗原与抗体及其临床意义。教学内容教学内容红细胞血型系统概要红细胞血型系统概要血型系统血型系统血型系统血型系统其他血型系统其他血型系统 红细胞血型抗原和抗体1900年,奥地利维也纳大学助教年,奥地利维也纳大学助教 第一个第一个发现血型,只发现人类血型、发现血型,只发现人类血型、三型,三型,1930年获得诺贝尔奖,并赢年获得诺贝尔奖,并赢得了得了“血型之父血型之父”的美誉。的美誉。1902年他的学生和又发现了型年
2、他的学生和又发现了型国际联盟卫生保健委员会将这国际联盟卫生保健委员会将这4型正式命型正式命名为、型,这就是现名为、型,这就是现在人们熟知的在人们熟知的 血型系统血型系统血型是人类血液的主要特征之一,表达了血液各种成分血型是人类血液的主要特征之一,表达了血液各种成分的抗原的遗传性状。的抗原的遗传性状。红细胞血型研究的百年历史大致可分为三个阶段:红细胞血型研究的百年历史大致可分为三个阶段:?1901年到1950年,使用血型血清学方法发现和检测各种血型抗原,阐明它们的遗传特点:血型系统 和(1939年)、和(1940年)血型系统 等(1945年)血型系统 等(1946年)血型系统 (1946年)血型
3、系统 等(1950年)血型系统 等(1951年)血型和P血型系统 (1987年)?60年代到年代到70年代,研究血型抗原的生物化年代,研究血型抗原的生物化学本质学本质?80年代始,血型的研究进入以分子生物学年代始,血型的研究进入以分子生物学为基础的新时代,逐步集中于:为基础的新时代,逐步集中于:阐明血型抗原的成分阐明血型抗原的成分 遗传多态性的分子基础遗传多态性的分子基础 血型基因的结构和组织特异性表达血型基因的结构和组织特异性表达 生物功能和演化等方面生物功能和演化等方面 红细胞血型抗原的分类及统一命名 国际输血协会()成立了红细胞表面抗原命名术语委员会(国际输血协会()成立了红细胞表面抗原
4、命名术语委员会(),规定),规定了:了:血型抗原必须是用相应抗体检测到的红细胞表面抗原血型抗原必须是用相应抗体检测到的红细胞表面抗原属于遗传性状属于遗传性状人类红细胞血型抗原分成人类红细胞血型抗原分成 血型系统血型系统()血型集合血型集合()高、低二个抗原频率组高、低二个抗原频率组()更新至更新至2009年年2月,已将所发现的人类红细胞的近月,已将所发现的人类红细胞的近260种血型抗原,分为种血型抗原,分为30个血型系统、个血型系统、6个集合群和高个集合群和高(8个个901 )低低(18个个700 )两个频率组两个频率组 2008红细胞血型抗原的生化结构红细胞血型抗原的生化结构 有二组基本类型
5、:有二组基本类型:一组血型抗原决定簇一组血型抗原决定簇:结合到蛋白或脂上的碳水结合到蛋白或脂上的碳水化合物(多糖),决定抗原的特异性,该组化合物(多糖),决定抗原的特异性,该组抗原基因,编码一个中间体分子,通常是酶,抗原基因,编码一个中间体分子,通常是酶,能转移糖分子到蛋白或脂上而产生抗原特异能转移糖分子到蛋白或脂上而产生抗原特异性,属于这一组的抗原有、性,属于这一组的抗原有、P P、等、等一组是由蛋白的氨基酸序列所决定,由基因直一组是由蛋白的氨基酸序列所决定,由基因直接控制抗原的多态性,大多数的血型抗原属接控制抗原的多态性,大多数的血型抗原属于这组结构类型,如于这组结构类型,如11血型抗原的
6、免疫原性血型抗原的免疫原性不同血型抗原的相对免疫原性如下:不同血型抗原的相对免疫原性如下:12抗原位点数、剂量效应、位置效应抗原位点数、剂量效应、位置效应(一)抗原位点数(一)抗原位点数取决于遗传因素和抗原种类,红细胞上抗原位取决于遗传因素和抗原种类,红细胞上抗原位点数影响其对相应抗体的反应强度。点数影响其对相应抗体的反应强度。13(二)剂量效应(二)剂量效应当控制某血型抗原的基因为纯合子时,红细胞当控制某血型抗原的基因为纯合子时,红细胞上该抗原为双剂量,杂合子时为单剂量。某上该抗原为双剂量,杂合子时为单剂量。某些血型抗体只与纯合子红细胞发生反应,如些血型抗体只与纯合子红细胞发生反应,如系统抗
7、体系统抗体与纯合子抗原红细胞反应较强的抗体被称为具与纯合子抗原红细胞反应较强的抗体被称为具有有“剂量效应剂量效应”,具有剂量效应的血型系统,具有剂量效应的血型系统包括(包括(D D除外)、系统除外)、系统剂量效应往往出现于共显性基因的情况,在血剂量效应往往出现于共显性基因的情况,在血型系统中,和基因型之间、和基因型之间,型系统中,和基因型之间、和基因型之间,产生的抗原强度无明显差异,反映不出剂量产生的抗原强度无明显差异,反映不出剂量效应效应(三)位置效应(三)位置效应指基因之间的互相影响指基因之间的互相影响顺式效应:发生在同一染色体的基因之间,如顺式效应:发生在同一染色体的基因之间,如基因复合
8、物产生的基因复合物产生的E E抗原量比基因复合物产生抗原量比基因复合物产生的的E E抗原量要少,系受同一染色体上抗原量要少,系受同一染色体上D D基因的基因的影响影响反式效应:发生在同源染色体上基因之间,如反式效应:发生在同源染色体上基因之间,如基因型为和时,两者表型相同,但后者产生基因型为和时,两者表型相同,但后者产生的的D D抗原较前者弱,是一条染色体的抗原较前者弱,是一条染色体的C C基因对基因对另一条染色体上另一条染色体上D D基因的影响基因的影响15复合抗原复合抗原 有些基因复合体控制的相关表面结构称为复有些基因复合体控制的相关表面结构称为复合抗原,能引起免疫应答,产生复合抗体。合抗
9、原,能引起免疫应答,产生复合抗体。如复合基因的产物有如复合基因的产物有C,D,eC,D,e三种抗原活性,三种抗原活性,同时也有顺式产物的抗原活性,同时也有顺式产物的抗原活性,C C、e e基因不基因不在同一条染色体上时,不产生复合抗原。同在同一条染色体上时,不产生复合抗原。同样还有、等。复合抗体只与复合抗原起反样还有、等。复合抗体只与复合抗原起反应,如抗只与复合抗原发生反应。应,如抗只与复合抗原发生反应。红细胞血型抗体红细胞血型抗体l抗体是免疫球蛋白的主体,是体液免疫反应抗体是免疫球蛋白的主体,是体液免疫反应的主要效应分子,它们能特异性地结合或识的主要效应分子,它们能特异性地结合或识别入侵的病
10、原体(抗原),是免疫防御系统别入侵的病原体(抗原),是免疫防御系统的重要组成部分的重要组成部分l红细胞血型抗体的另一主要功能是与红细胞红细胞血型抗体的另一主要功能是与红细胞的表面抗原结合,通过补体作用,导致红细的表面抗原结合,通过补体作用,导致红细胞破坏,产生血管内或血管外溶血胞破坏,产生血管内或血管外溶血红细胞抗原和抗体反应基础红细胞抗原和抗体反应基础 红细胞血型抗原和抗体在体外的试管反应中,红细胞血型抗原和抗体在体外的试管反应中,常见有以下的几种形式:常见有以下的几种形式:凝集反应()凝集反应()沉淀反应()沉淀反应()溶血反应()溶血反应()影响红细胞凝集反应的因素影响红细胞凝集反应的因
11、素l 温度温度 l 离子强度离子强度 l l 孵育时间孵育时间 l 抗原抗体比例抗原抗体比例 l 红细胞间距离红细胞间距离 l 蛋白水解酶的作用蛋白水解酶的作用 l 正电荷分子的作用正电荷分子的作用 红细胞凝集反应中的特殊现象红细胞凝集反应中的特殊现象 缗钱状凝集缗钱状凝集 肉眼下与红细胞凝集无异,高倍镜下,红肉眼下与红细胞凝集无异,高倍镜下,红细胞形成钱币叠层堆积状细胞形成钱币叠层堆积状 (,洗涤)(,洗涤)混合凝集现象混合凝集现象 显微镜视野下标本中存在两群红细胞,一显微镜视野下标本中存在两群红细胞,一部分凝集,另一部分不凝集(异型输血或移部分凝集,另一部分不凝集(异型输血或移植,亚型检测
12、植,亚型检测A3A3与抗与抗AA)红细胞血型学新技术的发展红细胞血型学新技术的发展-分子生物学技术应用分子生物学技术应用 血凝反应已在红细胞血型血清学技术中应用了血凝反应已在红细胞血型血清学技术中应用了100100多年,但有时存在着检测样品的取材和定型血清多年,但有时存在着检测样品的取材和定型血清的困难,以及只能鉴定血型抗原的表型,操作时的困难,以及只能鉴定血型抗原的表型,操作时干扰因素较多等问题,在血型工作的研究和应用干扰因素较多等问题,在血型工作的研究和应用上有很多限制性上有很多限制性 分子基因定型技术有效地克服了血型血清学技术存分子基因定型技术有效地克服了血型血清学技术存在的问题,对血型
13、学的发展和应用作出了巨大的在的问题,对血型学的发展和应用作出了巨大的贡献贡献 目前研究和应用较广泛的以为基础的血型基目前研究和应用较广泛的以为基础的血型基因定型技术有因定型技术有(聚合酶链反应(聚合酶链反应-限止性片段长度多态性)限止性片段长度多态性)(聚合酶链反应(聚合酶链反应-序列特异性引物、序列特异性引物、(聚合酶链反应(聚合酶链反应-序列特异性寡核苷酸探针)序列特异性寡核苷酸探针)(序列测定)(序列测定)血型基因定型技术已应用于血型基因定型技术已应用于 疑难血型基因和抗原的鉴定疑难血型基因和抗原的鉴定 非侵入性的胎儿新生儿溶血病危险性鉴定非侵入性的胎儿新生儿溶血病危险性鉴定 输血后供者
14、血型等位基因的检测输血后供者血型等位基因的检测 造血干细胞移植后移植标记物的鉴定和追踪造血干细胞移植后移植标记物的鉴定和追踪 抗原阴性细胞供者的大规模筛选抗原阴性细胞供者的大规模筛选 亲子鉴定、个体识别、人种研究等工作亲子鉴定、个体识别、人种研究等工作血型系统血型系统有其它血型系统所没有的独特的性质,表现血型系统有其它血型系统所没有的独特的性质,表现在在:1 1、血清中常存在反应强的抗体,而红细胞上通常缺、血清中常存在反应强的抗体,而红细胞上通常缺乏相应的特异性抗原乏相应的特异性抗原2 2、许多组织细胞上有规律地存在着、许多组织细胞上有规律地存在着A A、B B、H H抗原,抗原,各种体液和分
15、泌型分泌液中也存在着各种体液和分泌型分泌液中也存在着A A、B B、H H物物质质 这两种独有的性质,形成了不配合输血的天然屏障,这两种独有的性质,形成了不配合输血的天然屏障,使血型系统成为输血医学和器官移植中最重要的血使血型系统成为输血医学和器官移植中最重要的血型系统型系统常见血型分类常见血型分类 血型分布情况血型分布情况血型系统的抗原和抗体血型系统的抗原和抗体l 血型抗原是由血型抗原是由 血型抗原基因编码的特异性血型抗原基因编码的特异性糖基转移酶催化合成的红细胞膜表面的糖蛋糖基转移酶催化合成的红细胞膜表面的糖蛋白和糖脂白和糖脂l抗原决定簇共有抗原决定簇共有5 种类型种类型,由单糖经转移酶转
16、由单糖经转移酶转移到特定核心多糖链的末端生成移到特定核心多糖链的末端生成,分别决定血分别决定血型抗原基础物质、型抗原基础物质、H 抗原、抗原、A抗原、抗原、A1 抗原抗原以及以及B 抗原的抗原表型抗原的抗原表型28岩藻糖岩藻糖乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺l 抗原决定簇的主要载体是糖蛋白抗原决定簇的主要载体是糖蛋白,而只有而只有25%左右的左右的 位点位于糖脂位点位于糖脂l 在在56 周龄胚胎的红细胞上可以检测到周龄胚胎的红细胞上可以检测到 抗原抗原,但婴儿但婴儿一般在一般在18 个月后才能充分表现抗原性个月后才能充分表现抗原性l A和和B抗原在某些组织早期发育中会消失,但有
17、时重抗原在某些组织早期发育中会消失,但有时重新出现在恶性肿瘤组织上,因此可以作为某些癌症新出现在恶性肿瘤组织上,因此可以作为某些癌症有用的预兆检测因子,例如:在正常成人结肠组织有用的预兆检测因子,例如:在正常成人结肠组织中,中,A和和B抗原是缺乏的,但是在结肠癌组织中抗原是缺乏的,但是在结肠癌组织中A和和B抗原重新表达抗原重新表达血型抗体的产生血型抗体的产生l 在正常的情况下,每个个体可针对自己所缺乏的在正常的情况下,每个个体可针对自己所缺乏的A、B和和H抗原,自然地产生相对的特异性抗体抗原,自然地产生相对的特异性抗体l 婴儿出生时,通常没有抗体,但是,由于自然界中婴儿出生时,通常没有抗体,但
18、是,由于自然界中的一些生物体(如细菌)的细胞表面上具有类似于的一些生物体(如细菌)的细胞表面上具有类似于A、B和和H结构的抗原,人体会在不自觉中被这些结构的抗原,人体会在不自觉中被这些外来抗原不断地免疫,开始逐渐地产生了相应的抗,外来抗原不断地免疫,开始逐渐地产生了相应的抗,抗和抗抗体抗和抗抗体l婴儿在婴儿在510岁时,抗体的产生达到最高峰,岁时,抗体的产生达到最高峰,然后随年龄增长而逐渐下降然后随年龄增长而逐渐下降l随着年龄的增长随着年龄的增长,抗体效价反而降低抗体效价反而降低,老年人老年人的抗和抗的抗和抗 水平一般低于年青人水平一般低于年青人血型抗体血清学特征血型抗体血清学特征型的抗型的抗
19、-和型的抗和型的抗-主要是类抗体,在室温中主要是类抗体,在室温中反应最强反应最强O型的抗,抗和抗通常是类抗体,能与型的抗,抗和抗通常是类抗体,能与A和和B型抗原型抗原凝集反应凝集反应由于抗体容易通过胎盘,因此由于抗体容易通过胎盘,因此O型的母亲容易引起。型的母亲容易引起。而而A或或B型母亲所生的婴儿较少发现型母亲所生的婴儿较少发现 B型个体的血清中含有的抗及抗型个体的血清中含有的抗及抗1两种抗体,两种抗体,B型个体的血清只能与型个体的血清只能与A1及及A2红细胞凝集。红细胞凝集。用用A2红细胞吸收后的红细胞吸收后的B型血清,只能与型血清,只能与A1型型红细胞反应红细胞反应 植物中的双花扁豆植物
20、凝集素植物中的双花扁豆植物凝集素(),具有与,具有与抗抗1相似的凝集特异性相似的凝集特异性基因及其遗传特点基因及其遗传特点 基因的结构图(包括外显子、内含子)各种等位基因的结构大多有高度的相似性,但由于点突变或缺失等原因,形成了等位基因及各种亚型等位基因的差别,以及由它们转录产生的酶结构上的差异 分子生物学以及其他领域的高新技术,特别是分子分子生物学以及其他领域的高新技术,特别是分子克隆、体外扩增和测序技术,为红细胞血型学的发克隆、体外扩增和测序技术,为红细胞血型学的发展和应用带来了无限生机和前途展和应用带来了无限生机和前途 分型技术的应用,使型别分析达到了更精细的水平,分型技术的应用,使型别
21、分析达到了更精细的水平,并因此发现了更多的多态性。和方法也在不断的发并因此发现了更多的多态性。和方法也在不断的发展和改进中,的分型技术现已成为血清学方法的竞展和改进中,的分型技术现已成为血清学方法的竞争者和互补者争者和互补者 对小量含的任何组织样品,即可以用分型技对小量含的任何组织样品,即可以用分型技术对红细胞抗原的基因型作鉴定,不受血清术对红细胞抗原的基因型作鉴定,不受血清中自身抗体、不规则抗体以及疾病和假、弱中自身抗体、不规则抗体以及疾病和假、弱凝集的影响凝集的影响 红细胞血型学的基因研究,为保证输血治疗红细胞血型学的基因研究,为保证输血治疗的安全和有效,作出了重大贡献,对于生命的安全和有
22、效,作出了重大贡献,对于生命科学的发展有着无可估量的意义科学的发展有着无可估量的意义血型遗传示意血型遗传示意分泌型和非分泌型血型系统与、血型系统分泌型和非分泌型血型系统与、血型系统 亚型简介亚型简介 亚型(亚型():):血型抗原变异体的统称,根据血型血清血型抗原变异体的统称,根据血型血清学试验所表现的抗原性强弱程度的分级量化等血清学学试验所表现的抗原性强弱程度的分级量化等血清学特征,可鉴别出各种亚型特征,可鉴别出各种亚型A抗原亚型最多:主要是抗原亚型最多:主要是A1(占(占80%)和)和A2亚型(占亚型(占20%),其它的,其它的A亚型(亚型(A3、等)较少见或、等)较少见或罕见罕见B抗原的亚
23、型比抗原的亚型比A亚型少,较常见的有亚型少,较常见的有B1、B3、等亚型等亚型O型血型中,常把孟买型、类孟买型和一些型血型中,常把孟买型、类孟买型和一些H缺失型、缺失型、表型等归类为表型等归类为H抗原的亚型抗原的亚型,E.(2008).J 55(3-4):174-82.A1 和和 A2 亚型区别亚型区别A1型红细胞平均有型红细胞平均有100万万A抗原数抗原数/细胞细胞A2型仅仅平均有型仅仅平均有25万万A抗原数抗原数/细胞细胞A1、A2亚型都存在的亚型都存在的“A”抗原抗原 2型型A抗原抗原A1型还有另外两种抗原形式型还有另外两种抗原形式 3、4型型A抗原,这抗原,这两种抗原在两种抗原在A2型
24、上不存在型上不存在A1 和和 A2 亚型区别亚型区别各型红细胞上各型红细胞上H抗原数量:抗原数量:O A2 B A2B A1 A1BA1、A2转移酶()最佳值(酶此时具有最佳转移酶()最佳值(酶此时具有最佳潜能和活性):潜能和活性):转化转化A1和和A1B时最佳为时最佳为6.0 转化转化A2和和A2B时最佳为时最佳为7.0A1 和和 A2 亚型鉴别亚型鉴别 最简单的方法是使用具有与抗最简单的方法是使用具有与抗1相似的外源性凝集素相似的外源性凝集素双花扁豆植物凝集素双花扁豆植物凝集素()未稀释状态:双花扁豆素可作为抗未稀释状态:双花扁豆素可作为抗-,可以和、,可以和、都出现凝集。都出现凝集。适当
25、稀释:凝集素可以直接与、红细胞反适当稀释:凝集素可以直接与、红细胞反应,而不与、凝集,此时出现凝集的细应,而不与、凝集,此时出现凝集的细胞为型,如果不出现凝集,则亚型主要为胞为型,如果不出现凝集,则亚型主要为型(也能和型(也能和d.发生弱凝集现象)发生弱凝集现象)其它其它A亚型亚型型:很罕见的亚型(型:很罕见的亚型(11000)主要特征:与抗主要特征:与抗-和抗和抗-,均反应呈现混合凝均反应呈现混合凝集现象集现象x()型:更罕见的亚型()型:更罕见的亚型(140,000)主要特征:抗原十分弱,仅仅只能通过抗主要特征:抗原十分弱,仅仅只能通过抗-,检测,通常其血清中存在的抗检测,通常其血清中存在
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