第三节
MNS血型系统

ABO血型系统被发现之后，Karl Landsteiner和Philip Levine就曾撰文认为在健康人中还存在着其他“血液变异体”。MN血型系统是继ABO血型系统之后第二个被发现的血型系统。1927年，Landsteiner和Levine使用人类血液免疫家兔并获得特异性抗体，从而发现了M和N抗原。1947年，Walsh和Montgomery从澳大利亚悉尼的一名患者血清中发现了S抗原，Sanger等证实此抗原与M、N抗原具有相关性。1951年，Levine等发现了S抗原的对偶抗原，即s抗原。1953年又发现一种与M、N抗原密切相关的抗原，由于该抗原在人体分布广泛，故被称为U抗原（the almost universal distribution of the antigen）。在随后的研究中，MNS血型系统的抗原被不断发现，到目前为止已发现46种抗原（表1-1），其复杂程度仅次于Rh血型系统。MNS血型系统中许多是高频或低频抗原（表2-13），低频抗原多由单个氨基酸的改变或由糖蛋白GPA/GPB分子融合引起。在过去很长一段时间里，MNS血型系统的低频抗原被归入Miltenberger亚系统（miltenberger subsystem）。Miltenberger亚系统中的红细胞抗原与不同型特异性抗血清反应，如抗-Vw（verweyst）、抗-Hil（Hill）、抗-Mur（murrell）、抗-Mi ^a （miltenberger）等，可呈现出不同的反应格局，反应结果相互交叉重叠，故将其归为一类。根据反应格局的不同Miltenberger亚系统中的抗原又可分为11个亚型。目前使用“GP”表示糖蛋白，用“ GYP ”表示该抗原相对应的基因，例如，Mi.V亚型可用GP.Hil表示抗原，用 GYP.Hil 表示GP.Hil抗原对应的编码基因。目前认为Mi亚系统的分类方法尚存许多不足之处，新的分类方法正在酝酿中。

一、MNS抗原

MNS血型系统抗原与GPA和GPB的结构、组成等密切相关。GPA和GPB是Ⅰ型跨膜蛋白（transmembrane proteinⅠ），可穿过红细胞膜一次，氨基端位于红细胞膜外。GPA的分子量约为43kD，由131个氨基酸组成，形成3个结构域。胞外区（N端）由72个氨基酸组成，疏水跨膜结构域由23个氨基酸组成，胞内区（C端）由36个氨基酸组成。GPB分子量约为25kD，由72个氨基酸组成，同样包括胞外区（由44个氨基酸组成）、跨膜区（由20个氨基酸组成）及胞内区（由8个氨基酸构成）3个结构域。

GPA是红细胞膜含量最丰富的唾液酸糖蛋白（sialoglycoprotein，SGP），每个红细胞上大约有1×10 ⁶ 个，GPB含量少于GPA，每个红细胞上大约有2×10 ⁵ 个。GPA与GPB均可通过O-连接与糖分子相连，形成糖蛋白，GPB还可通过N-连接的方式使其糖基化。通过O-连接形成的O聚糖分子比通过N-连接形成的N聚糖分子小，且主要吸附在丝氨酸或苏氨酸上。GPA和GPB的氨基端都携有O-聚糖，O聚糖可与唾液酸结合，使红细胞表面带负电荷，可起到防止红细胞之间粘连、红细胞与血管上皮之间发生黏附的作用。而且GPA、GPB与病原体侵袭的易感性有关，例如，GPA表达不足的红细胞对恶性疟原虫具有较强的抵抗能力。同时，GPA、GPB与红细胞膜结构的完整性及红细胞的应答变形能力有关。但GPA、GPB缺失或两者同时缺失的红细胞，如En（a-）、S-s-、M ^k M ^k 等，并未表现出明显的形态学和生理学的改变。

GPA、GPB不仅具有多种重要的生物学功能，而且携有多种血型抗原。MNS血型系统的抗原位于GPA（CD235A）、GPB（CD235B）或GPA/GPB杂合体上，其中M、N抗原决定簇位于GPA上，S、s抗原决定簇位于GPB上。M抗原与N抗原的抗原性差异是由近氨基端的两个氨基酸不同而引起的，M抗原的第1位氨基酸为丝氨酸，第5位为甘氨酸，而N抗原的第1位氨基酸为亮氨酸，第5位为谷氨酸。M、N抗原氨基酸顺序的差异决定了两者与糖分子结合方式的不同，导致两者的抗原性不同。例如，唾液酸是M、N抗原决定簇的组成成分，用唾液酸苷酶切除M抗原的一个唾液酸后即可转化为N抗原。S抗原与s抗原的区别在于GPB第29位氨基酸的不同，S抗原为蛋氨酸，而s抗原为苏氨酸。

GPA与GPB对不同蛋白酶的敏感性不同，GPA第39位氨基酸易被胰蛋白酶酶切，而对α-糜蛋白酶有抵抗性。而GPB第32位氨基酸易被α-糜蛋白酶酶切而对胰蛋白酶有抵抗性（图2-13，14）。利用这一特性，可使用适当的酶去除MN血型抗原，达到血液通用的目的。

二、MNS血型系统高频抗原

（一）U抗原

GPB第33～39位氨基酸残基与U抗原表达密切相关，同时U抗原的表达可能与其他红细胞膜蛋白有关，如与Rh相关蛋白有关。U抗原在人群中普遍存在，分布较广。U抗原大多可以抵抗唾液蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、糜蛋白酶和无花果酶的消化作用。人血清抗-U通常是IgG类抗体，可引起溶血性输血反应和新生儿溶血病。抗-U也可以自身抗体的形成出现，引起自身免疫性贫血等。

u抗原（U-）在我国较少见，但在黑人中常见，中非地区可达到35%。u抗原与GPB缺失或蛋白核心区域被替代有关，u抗原红细胞通常为S-s-型（Rh _null /Rh _mod 等特殊血型除外），对于S-s-型的红细胞而言，大约16%是由GYP基因杂合引起。

（二）En ^a 抗原

En ^a 抗原是位于GPA上的高频抗原，1965年被命名，1985年归入MNS血型系统。En ^a 抗原存在于绝大多数人的红细胞膜表面，但当GPA表达缺失或变异时可导致En（a-）的出现。En（a-）非常罕见，En（a-）型红细胞可有正常的Ss糖蛋白但无MN糖蛋白。由于GPA缺失或变异，与其结合的唾液酸会大大减少，En（a-）型个体红细胞表面携带的唾液酸仅是正常个体的40%左右，在进行血清学检测时，会表现出一系列独特的反应现象。

En ^a 抗原对酶的敏感程度取决于其在GPA上所处的位置，根据所处位置的不同，En ^a 抗原可分为三个亚类：胰蛋白酶敏感型（TS）、无花果酶敏感型（FS）和无花果酶耐受型（FR）（图2-15）。

有免疫史的个体，如输血史、妊娠史等，可产生抗-En ^a 。抗体性质可以是IgM型，也可是IgG型。通常情况下，抗-En ^a 不会引起严重的输血不良反应。在一些自身免疫性溶血性贫血患者的体内可检出抗-En ^a 自身抗体，包括抗-En ^a TS、抗-En ^a FS和抗-En ^a FR。

三、MNS血型系统分子基础

（一）NMS血型系统基因结构

GPA及GPB由三个关系紧密的同源基因（ GYPA / GYPB / GYPE ）控制编码，GYPA基因控制GPA的编码，GYPB基因控制GPB的编码，GYPE基因是否有编码产物尚有争论，有观点认为即使有编码产物，也是一条短的跨膜蛋白链。GYPA/GYPB/GYPE基因排列顺序为5 ′ - GYPA - GYPB - GYPE -3′（图2-16），约由350kb碱基组成，位于4q28-q31。 GYPA 、 GYPB 、 GYPE 三者具有高度同源性，可达95%以上。

GYPA 基因有7个外显子， GYPB 基因有6个外显子。 GYPA 和 GYPB 基因第1外显子和第2外显子5'端编码前导氨基酸顺序，第2至第4外显子编码红细胞膜外氨基酸顺序，第5外显子编码跨膜区氨基酸顺序。GPA胞内区氨基酸顺序由 GYPA 基因第5外显子末端、第6外显子和第7外显子5'端部分序列编码。 GYPB 基因第2内含子包含一段与 GYPA 基因第3外显子同源的序列，此结构可被视为 GYPB 基因的第3外显子。但与其相邻的第3内含子5'端碱基为tt，与常见的gt不同（GT-AT规则），故这段与 GYPA 基因第3外显子同源的序列在转录剪接过程中与第2内含子和第3内含子一起被切除，所以此结构被称为假外显子（pseudoexon，即无编码功能的外显子）。

GYPE 与 GYPA / GYPB 基因密切相关，可能并不编码红细胞膜组分，而是更多地参与基因的重组，提供杂交基因，导致一些特殊等位基因的出现。 GYPE 和 GYPB 基因有相似的基因结构， GYPE 基因有4个具有编码功能的外显子和2个假外显子， GYPE 基因的第3、4外显子无编码功能，其产生机制与 GYPB 基因假外显子相同。

（二）MNS血型系统基因多态性

MNS血型系统抗原多样性与复杂性是 GYP 基因变异的结果， GYP 基因变异包括单核苷酸或多核苷酸突变、交叉融合、基因转换、基因缺失、不对等交换等。

基因缺失是造成MNS血型多态性的重要原因。例如，En（a-）Fin表型是由于 GYPA 基因第2至第7外显子缺失和 GYPB 基因第1外显子缺失所致，En（a-）Fin个体红细胞没有GPA，故无法表达与GPA相关的抗原。S-s-U-表型是由 GYPB 基因第2至第6外显子以及 GYPE 基因第1外显子缺失引起。M ^k M ^k 表型是由 GYPA 基因第2至第7外显子、 GYPB 基因第1至第6外显子和 GYPE 基因第1外显子缺失引起，M ^k M ^k 表型个体红细胞没有GPA和GPB，故无MNS血型系统的所有抗原。

基因的不对等交换在MNS血型系统中出现频率较高。高度同源的 GYPA 、 GYPB 基因序列增加了基因交换重组的几率，但这种交换是不对等的。不对等交换发生在减数分裂期，可产生两种新的单倍型：一种单倍型是由 GYPA 和 GYPB 基因组成的融合基因，而无单独的 GYPA 和 GYPB 基因。该融合基因只表达GP（A-B）杂交分子，由GPA的N端和GPB的C端组成，分子结构与血红蛋白变异型Lepore相似，因而被称为Lepore型杂交糖蛋白。另一种单倍型被称为反-Lepore型（anti-lepore type），不仅有 GYPA 和 GYPB 基因的融合基因，而且在其两侧还有正常的 GYPA 和 GYP B基因。

基因转换产生的杂合基因是导致MNS抗原多态性的另一个重要因素。在减数分裂期会发生基因转换，在此过程中由于错配及DNA修复等因素可生成非交互性重组链，将一个等位基因转换成另一个新的杂合等位基因。例如，基因转换过程中可在 GYPB 基因中插入 GYPA 基因的核苷酸序列从而形成新的等位基因，该基因中可有 GYPA 和 GYP （ B - A - B ）基因。同样的， GYPA 基因中也可插入 GYPB 基因的核苷酸序列，形成既有 GYPB 又有 GYP （ A - B - A ）的新等位基因。通过基因转换可形成一系列杂合基因，这些杂合基因可编码MNS血型系统的低频抗原。

大约3%的美洲黑人携有He抗原，He蛋白为GP.He，与GPB的差异在于氨基端发生了改变，DNA分析显示He抗原由 GYP （ B - A - B ）或 GYP （ B - A - ΨB - A ）杂合基因控制编码。SAT抗原包括GP.TK和GP.SAT两个抗原，GP.TK由 GP （ A - B ）杂合基因控制编码，该杂合基因由GPA的第1～4外显子和GPB的第5～6外显子组成。GP.SAT由 GYP （ A - B A ）杂合基因编码，生成一个GPA-B-A杂蛋白。Dantu抗原的编码基因是 GYP （ B - A ）杂合基因，由 GYPA 基因第1、2外显子、假外显子3、第5～7外显子及 GYPB 基因第4外显子组成，所编码的蛋白有4种表型：NE型由 GYPA - GYP （ B - A ）- GYP （ B - A ）编码，MD型由 GYPA - GYP （ B - A ）- GYPB 编码，Ph型由 GYPA - GYP （ B - A ）编码，JO型由 GYP （ B - A ）- GYPB 编码。M ^g 抗原由 GYP （ A - B - A ）杂合基因编码。Sta抗原由杂合基因 GYP （ B - A ）或由 GYP （ A - B - A ）和 GYP （ A - E - A ）杂合基因编码。

Miltenberger亚系统中的许多低频抗原同样由杂合基因控制编码。例如， GP.Hil （ Mi.Ⅴ ）和 GP.JL （ Mi.Ⅺ ）由 GYP （ A - B ）杂合基因编码，其产物是A-B杂合型糖蛋白［GP（A-B）］。 GP.Vw （ Mi.Ⅰ ）、 GP.Hut （ Mi.Ⅱ ）、 GP.Nob （ Mi.Ⅶ ）、 GP.Joh （ Mi.Ⅷ ）和 GP.Dane （ Mi.Ⅸ ）由 GYP （ A - B - A ）杂合基因控制编码，其产物是A-B-A杂合糖蛋白［GP（A-B-A）］。GP.Mur（Mi.Ⅲ）、GP.Hop（Mi.Ⅳ）、GP.Bun（Mi.Ⅵ）和GP.HF（Mi.Ⅹ）由 GYP （ B - A - B ）杂合基因控制编码，其产物是B-A-B杂合糖蛋白［GP（B-A-B）］。

四、MNS血型抗体

在MNS血型系统中，常见的血型抗体是抗-M。抗-M可在盐水介质中凝集红细胞，绝大部分抗-M为IgM型，但其中约78%含有IgG型抗-M。抗-M可通过输血、妊娠等免疫刺激产生，但有些无明显免疫史的个体也可产生抗-M。笔者所在实验室每年都可在无偿献血者中检出数例抗-M阳性个体，多数无输血史、妊娠史等免疫史。有资料显示，抗-M的产生可能与细菌感染有关，也有人认为饲养宠物与抗-M的产生有关。

与抗-M相比，抗-N较少见。抗-N的产生与抗-M类似，大多数无明显免疫史。由于抗-M、抗-N在37℃条件下通常不与红细胞发生凝集反应，故认为抗-M、抗-N是冷抗体，其临床意义不显著。但临床输血不良反应报道提示，抗-M、抗-N同样可引起急性溶血性输血反应，故患者若存在抗-M、抗-N且需要进行输血治疗时，应为其提供M或N抗原阴性的血液。

抗-S和抗-s通常是免疫性抗体，抗体类型以IgG为主。抗-S和抗-s能引起溶血性输血反应及严重的HDN，若患者体内存在抗-S或抗-s时，应为其提供S或s抗原阴性的血液。 AMTF+iOvsWv4Y3hPjPzoEYFuFJPmIntO2GafdqIb9UwWh1JdW+fRrtaY3dkU7p4t