第三节
红细胞血型抗体

一、抗体的概述

（一）抗体的概念与分类

抗体（antibody）是指机体免疫系统在抗原的刺激下，由B淋巴细胞或记忆B淋巴细胞增殖分化成的浆细胞所产生的可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白（immunoglobulin，Ig）。抗体是体液免疫的重要产物，主要分布于血清及其他体液或分泌液中。需要明确的是，免疫球蛋白是化学结构概念，具有抗体活性或化学结构与抗体相似的球蛋白统称免疫球蛋白。而抗体是生物学功能的概念，所有抗体都是Ig，但Ig并非都具有抗体活性。

免疫球蛋白是由4条多肽链组成的对称结构，包括两条相同的分子量较大的重链（heavy chain，H链）和两条相同的分子量较小的轻链（light chain，L链），重链与轻链之间由二硫键相连。重链有μ、δ、γ、ε和α五种，约由450～550个氨基酸组成，分子量约为55～75kD。轻链有κ和λ两种，约由214个氨基酸组成，分子量约为25kD。根据重链的不同，免疫球蛋白可分为5类，即IgA、IgD、IgE、IgG和IgM，其中IgA有2个亚型，IgG有4个亚型。不同种类和亚型的Ig具有不同的抗原结合能力和免疫效应，见表1-7，图1-6。

（二）抗体的连接与水解

Ig分子单体可通过具有连接功能的J链（joining chain，J链）连接起来，形成Ig双体或多聚体。J链是由浆细胞合成的酸性糖蛋白，分子量约为15kD，J链的羧基端具有连接Ig单体的作用。Ig单体经J链连接后，其直径明显增加。Ig单体的直径约为15～25nm，而连接成IgM五聚体后，其直径可达40～95nm（图1-7）。抗体的大小在血型检测、交叉配血等输血检测中起着重要作用，是设计实验方法的基础。

使用蛋白酶水解Ig分子研究其结构与功能时发现：木瓜蛋白酶（papain）可使Ig分子在重链间二硫键近N端处断开，形成3个水解片段。两个相同的单价抗原结合片段（fragment of antigen-binding，Fab）和一个可结晶的片段（crystalizable fragment，Fc）。Fab片段由一条轻链和近N端的1/2重链组成，具有与特异性抗原结合的功能。Fc片段由两条重链的近C端的1/2组成，具有抗原性和引起不同免疫效应的功能。胃蛋白酶（pepsin）可使Ig分子在重链间二硫键近C端处断开，得到一个具有抗体活性的双价F（ab′） ₂ 片段和无活性的小分子多肽碎片（pFc′）（图1-8）。Ig分子蛋白酶水解特性具有重要的临床应用价值，例如，经蛋白酶水解去除Ig分子Fc片段后，可减少超敏反应。

（三）抗体的功能

抗体的功能与其结构密切相关，具有特异性识别抗原并引起相应生物学效应的功能。Fab段具有识别抗原的功能，Fc段具有引起生物学效应的功能。

Fab段由重链可变区（VH）与轻链可变区（VL）经链内二硫键连接而成，具有高度多态性。其多态性由可变区氨基酸组成、排列顺序及空间构象决定。可变区位于Fab片段N端外侧，是与抗原结合的部位。Ig是柔性蛋白质分子，其构象可随着结合抗原而改变，当抗体与抗原特异性结合时，Ig分子会发生由“T”到“Y”型的构象转变（图1-9）。可以牢固地与抗原结合，发挥其免疫清除作用。不同抗体结合抗原表位数目不同，例如，Ig单体可结合2个抗原表位，为双价，分泌型IgA为4价，IgM理论上为10价，但由于空间位阻的影响，一般只能结合5个抗原表位。

Fc段是抗体的生物效应区（effector functions），可与具有相应受体的细胞结合，发挥相应的生物学效应。其主要生物学功能有：

1.激活补体

当抗原与抗体结合时，免疫球蛋白分子呈“Y”型构象，是控制发挥免疫效应的分子开关，可以使Fc段CH2区的补体结合位点暴露出来，为补体经典激活途径提供条件。IgM、IgG1、IgG2、IgG3的Fc段存在补体结合位点，可通过经典途径激活补体。IgA、IgG4和IgE可通过旁路途径激活补体，发挥免疫杀伤功能。

2.与细胞表面Fc受体结合

不同抗体的Fc段可与不同细胞表面Fc受体结合，表现出不同的免疫效应。例如，IgG、IgA的Fc段可与中性粒细胞、巨噬细胞结合，增强吞噬细胞的吞噬能力，起到调理吞噬的作用。同时可起到抗体依赖的细胞介导的细胞毒作用（ADCC）。IgE的Fc段可与嗜碱性粒细胞、肥大细胞结合，引起I型超敏反应。

3.通过胎盘

IgG是目前发现的唯一可以通过胎盘的抗体，IgG通过胎盘的能力与Fc段有关。Ig抗体Fc段与胎盘上皮细胞的Fc受体结合，以转运的方式通过胎盘进入胎儿体内，切除Fc段后所剩余的Fab片段不具备通过胎盘的能力。

二、红细胞血型抗体

（一）红细胞血型抗体的分类

红细胞血型抗体是指机体免疫系统在红细胞血型抗原的刺激下，由B淋巴细胞或记忆B淋巴细胞增殖分化成的浆细胞所产生的可与相应红细胞抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。按照不同的分类原则，红细胞血型抗体可分为不同类别。

1.按照抗体性质分类

按照抗体的性质分类，红细胞血型抗体可分为IgM型和IgG型，偶见IgA型。目前已发现300多种红细胞血型抗体，每种抗体都可与红细胞表面对应的抗原发生特异性反应。

2.按照免疫途径分类

按照免疫途径分类，红细胞血型抗体可分为天然抗体和免疫抗体。

天然抗体是指人或动物未经明显感染或人工注射抗原而天然存在的各种抗体。天然抗体本质上也是由免疫刺激产生的，只是免疫过程不够明显，多在无觉察的情况下刺激免疫系统而产生。最常见的是ABO血型IgM型天然抗体。自然界中有许多物质具有与红细胞ABO血型相同或相似的ABH抗原（如细菌），可通过多种途径刺激机体免疫系统。若红细胞上缺乏此种抗原，经过这种刺激，机体就会产生针对自身红细胞所缺乏抗原的抗体。

免疫抗体是机体在抗原物质刺激下，由B细胞分化成的浆细胞所产生的，可与相应抗原发生特异性结合。免疫抗体产生的一般规律是：机体有什么抗原就不会产生相应的抗体，缺少某种抗原就有可能产生相应的抗体。

3.按照抗体产生的规律分类

按照抗体产生的规律分类，红细胞血型抗体可分为规则抗体与不规则抗体。

规则抗体指的是ABO血型抗体，它的产生符合Landsteiner规则。Landsteiner规则（Landsteiner rule）是指如果某个体红细胞表面没有A或B抗原，那么血浆中就会存在相应的抗-A或抗-B。不符合Landsteiner规则的ABO血型抗体非常罕见，所以ABO血型抗体又被称为规则抗体。

免疫性抗体的产生不符合Landsteiner规则，某种红细胞血型抗原阴性的个体，其体内不一定存在针对该抗原的抗体，故免疫性抗体被称为不规则抗体（也称ABO以外抗体、额外抗体、同种抗体、意外抗体）。免疫抗体的产生同样是有规律的，即体内存在某种抗原时，则不会产生相应的抗体，若缺乏某种抗原时，则有可能产生相应的抗体。是否产生相应抗体取决于是否受到相应抗原的免疫刺激，比如，RhD阴性个体通过输血或妊娠可产生抗-D。

（二）红细胞血型抗体产生的规律

1.抗原种类与免疫应答

异体红细胞进入体内后会刺激免疫系统产生免疫反应，根据异体抗原与自身抗原种类是否相同，可以表现出免疫耐受（immune tolerance）或免疫应答（immune response）等不同免疫效应。当异体红细胞抗原与自身红细胞抗原相同时，免疫系统会认为这是机体自身组织成分而不会产生特异性免疫效应细胞及特异性抗体，表现出免疫耐受。比如，ABO血型同型输血，受血者不会产生相应的免疫抗体。若异体红细胞抗原与自身红细胞抗原不同时，免疫活性细胞就会对该抗原进行识别，并产生相应的免疫效应。

输注异体红细胞引起的免疫应答主要是B淋巴细胞介导的特异性体液免疫应答。能够引起体液免疫的抗原多为相对分子质量在10 000Da（dalton，Da。中文名为道尔顿。是衡量原子或分子质量的单位，其质量为碳12原子质量的1/12。碳12的原子核内有6个质子和6个中子）以上的蛋白质和多糖大分子。免疫应答过程可分为紧密相关的三个阶段：抗原识别和递呈（antigen recognition and presenting）阶段，即免疫细胞对抗原的摄取、加工、递呈等一系列过程；活化、增殖和分化（activation，proliferation and differentiation）阶段，即T、B淋巴细胞接受相应抗原刺激后活化、增殖的阶段；效应阶段（effective stage），即产生特异性抗体阶段（图1-10）。

2.抗原性与免疫应答

红细胞血型的抗原性与免疫应答密切相关。红细胞抗原可以是线性的单链结构或分支结构的糖类抗原，也可以是氨基酸组成或空间构象不同的蛋白质类抗原。红细胞血型抗原性与抗原分子量、膜外结构域、抗原性质和数量等因素有关。一般而言，糖类抗原的分子量较大，在红细胞膜外形成的结构域也比较大，其抗原性比蛋白类抗原强。比如，ABH虽然在红细胞表面的抗原种类并不多，但分子量大而且分支较多，所以其抗原性是红细胞血型抗原中最强的（图1-11）。

不同红细胞血型抗原性差别较大，抗原性强则会刺激机体产生比较强烈的免疫应答，产生高亲和力、高效价的抗体。若此类血型抗原不合时，则可能会引起溶血性输血反应或新生儿溶血病，临床意义显著。目前已知的具有临床意义的红细胞血型主要有：ABO、Rh、MNSs、Duffy、Kidd、Lewis、P、Lutheran、Kell等。

红细胞抗体产生的质量、数量与异体红细胞刺激机体免疫系统的次数有关，通常可分为初次免疫应（primary response）与再次免疫应答（secondary response）（图1-12）。

红细胞抗原第一次进入机体可引起初次免疫应答，使B淋巴细胞活化，一部分转化为记忆B淋巴细胞，一部分转化为产生抗体的效应细胞—浆细胞。初次免疫应答需要时间较长，一般情况下约需1～2周，而RhD抗体的产生大约需要8～9周。初次应答产生的抗体其效价和亲和力较低，维持的时间也较短。最初出现IgM类抗体，随后可出现IgG类抗体，在一定时间内IgG能保持稍高的水平。比如，有研究表明RhD抗原引起的初次免疫应答所产生的抗体是一种亲和力低的IgM抗体，具有广谱反应性，4℃时，可与其他一些血型抗原发生反应。37℃时与抗原的结合较弱，凝集现象可能观察不到，随着温度的降低结合强度不断增强。低亲和力的抗体通常被认为不具备显著的临床意义。

当机体再次接触相同红细胞抗原时即可引起再次免疫应答，记忆B淋巴细胞会很快活化，表现出与初次免疫应答完全不同的特点。再次免疫应答会产生大量抗体，即“回忆反应”，约为初次免疫应答的几倍至几十倍。所需时间短，通常为1～2天，甚至在数小时内即可有抗体产生，7天左右达到最高峰。抗体维持的时间也较长，以高亲和力的IgG为主，见图1-12。比如，RhD抗原引起的再次免疫应答，可产生亲和力与特异性强的抗体，交叉反应也会消失。

（三）红细胞血型抗体的免疫效应

红细胞血型抗体以IgM和IgG为主，其Fc段均有激活补体的作用，可引起Ⅱ型超敏反应，即细胞毒型或细胞溶解型超敏反应。IgM或IgG抗体与红细胞表面相应抗原结合后，形成抗原抗体复合物。补体本身虽然没有特异性，但能与任何抗原抗体复合物结合，形成抗原—抗体—补体复合物，并在红细胞膜上穿孔，破坏膜结构的完整使细胞质外流引起红细胞溶解，发生溶血反应。IgA抗体虽不能直接激活补体，但可通过旁路途径激活补体，破坏红细胞。

不同血型抗体对补体的依赖程度不同。ABO血型抗体对补体的依赖程度高，体外实验表明，ABO血型抗体与相应抗原结合后，若无补体存在，则不会发生溶血现象。Rh血型抗体对补体的依赖程度较低，有无补体的参与均可引起溶血现象。最典型的例子是新生儿溶血性贫血，由于新生儿血清中补体水平较低，所以由ABO血型抗体引起的溶血程度相对较轻，随着补体的消耗症状会逐渐减轻，且呈自限性。而Rh血型抗体对补体依赖程度小，所以引起的溶血就会严重得多，可同时引起血管内和血管外溶血，表现出较剧烈的临床症状，需及时处理，严重者需进行换血治疗。

不同类型抗体引起的Ⅱ型超敏反应临床表现不同。IgM类抗体可引起血管内溶血，因为IgM类抗体分子量较大，主要分布在血管内，不易透出血管。血型不合，尤其是ABO血型不合时，IgM型抗体会与进入血管内的不匹配的异体红细胞结合并使之溶解。红细胞破碎后会将原本封闭在红细胞内的内容物释放入血，不同脏器对这些释放入血的内容物进行代谢处理，并表现出相应的症状。血管内溶血通常发病较急，输血后几分钟内即可发生，进展迅速并伴有明显的临床表现。

IgG类抗体常引起血管外溶血，表现为迟发性溶血性输血反应。可分为原发性和继发性两种。原发性迟发性溶血性输血反应较少见，通常是由输入不配合的红细胞引起，临床症状较轻。这是由于受血者开始产生抗体需要一段时间，即使产生了抗体，效价也较低，故临床症状较轻。继发性迟发性溶血性输血反应是再次免疫应答的结果，受血者通常有输血或妊娠史。再次接触相同抗原时，可产生回忆反应，IgG同种抗体迅速增加，破坏输入的不配合红细胞。继发性迟发性溶血性输血反应可发生在输血后的数天内或十余天后。临床常见的迟发性溶血性输血反应常由Rh血型抗体引起，其他血型的IgG抗体，如Fy、JK、LE、MNSs、Kell等，也可引起。

（四）单克隆抗体

单克隆抗体（monoclonal antibody，McAb，mAb）简称单抗，是只识别一种抗原决定簇（表位）的高纯度抗体，来自单个B淋巴细胞的克隆或一个杂交瘤细胞的克隆。单克隆抗体已被广泛地应用于医学诊断、蛋白质提纯、肿瘤的导向治疗以及放射免疫显像等领域。

在输血医学领域，单克隆抗体主要用于血型的鉴定。常规检测中所用的单克隆抗体可以覆盖绝大多数典型的红细胞血型抗原位点，但由于单克隆抗体来自单一克隆株，故存在漏检的可能。实际工作中，可以通过同时选用不同克隆株来源的单克隆抗体来避免一种单克隆抗体存在的检测盲点的问题。而且，人源性多克隆抗体也不应放弃，虽然人源性抗体的纯度、效价、亲和力均不及单克隆抗体，但却可以覆盖更为广泛的抗原决定簇，对于鉴定弱表达的抗原具有重要作用。

三、红细胞血型基因与抗原的表达

红细胞血型抗原的表达受基因控制，基因表达（gene expression）的产物是蛋白质，所以蛋白质类红细胞血型抗原的合成与表达受基因的直接控制。糖类抗原的合成与表达受糖基转移酶的调控，而糖基转移酶的合成又受基因的控制，所以基因是通过间接方式来调控糖类抗原的表达。

基因与抗原表达的调控非常复杂。蛋白质类抗原的表达普遍遵循着这样一条原则，即有相应的基因就有可能表达出相应的蛋白，蛋白质类抗原是否表达不仅取决于基因是否存在，同时还受其他因素的影响。若没有相应的基因，则绝不会表达出相应的蛋白。比如，无 RHD 基因的个体不会产生RhD抗原，有 RHD 基因的个体却不一定会产生D抗原，因 RHD 基因究竟是否表达，还受转录、mRNA加工、mRNA成熟水平、翻译等多种因素的调控。任何蛋白质抗原的表达都离不开这一规律。

与蛋白质类抗原的表达相比，糖类抗原的表达更加复杂，不仅受基因的间接调控而且还受底物（substrate）的制约。底物是参与生化反应的物质，在酶的作用下可形成相应的产物，一个生化反应的底物往往同时又是另一个生化反应的产物。底物的这一特点在红细胞糖类血型抗原的合成过程中表现非常明显。红细胞糖类抗原的合成过程是酶促生物化学反应过程，一种新抗原的合成往往是以另一种抗原为底物。例如，以Ii血型糖链结构为底物，在α-1，2-L-岩藻糖基转移酶（α-1，2-L-fucosyltransferase，简称H转移酶，或H酶）催化下合成H抗原。以H抗原为底物在α-1，3-N-乙酰基半乳糖胺基转移酶（α-1，3-N-acetylgalactosaminyltransferase，简称A转移酶，或A酶）、α-1，3-D-半乳糖基转移酶（α-1，3-D-galactosyltransferase，简称B转移酶，或B酶）催化下可分别合成A、B抗原。若作为底物的抗原不存在，即使有相应的糖基转移酶也无法合成相应的新抗原。例如，孟买型个体即使 ABO 基因能合成功能正常的A或B转移酶也无法合成A或B抗原，因为作为反应底物的H抗原不存在，这也是孟买血型为什么会表达高水平Ii血型抗原的原因。糖链分子的生化合成特性赋予了红细胞血型糖类抗原许多蛋白质类抗原所不具备的性质。

四、红细胞糖类血型抗原的特点

构成糖蛋白或糖脂的单糖主要有：葡萄糖（Glucose，Glu）、半乳糖（galactose，Gal）、甘露糖（mannose，Man）、N-乙酰基半乳糖胺（N-acetylgalatosamine，GalNAc）、N-乙酰基葡萄糖胺（N-acetylglucosamine，GlcNAc）、岩藻糖（fucose，Fuc）、N-乙酰神经氨酸（N-acetylneuraminic acid，NeuAc，也称唾液酸）等。糖分子可通过糖苷键与蛋白质分子糖基化位点以N-连接或O-连接的方式结合形成糖蛋白，也可与脂类通过糖脂键相连接形成糖脂。糖苷键与糖脂键均为共价键，并以此来保持糖蛋白、糖脂大分子的结构稳定。例如，糖蛋白去除糖链后易被蛋白酶水解。红细胞血型糖类抗原中的糖链结构对维持糖蛋白、糖脂及细胞膜结构的稳定起着重要作用。

糖蛋白与糖脂均具有抗原性，可形成红细胞表面抗原。具有抗原性的血型糖链结构比较短，通常为2～10个单糖构成的寡糖链。构成红细胞糖类血型抗原的寡糖链结构具有同源性的骨架结构，在此骨架结构上可结合其他单糖分子，如半乳糖、岩藻糖或其他单糖的衍生物（β-D-N-乙酰基葡萄糖胺、β-D-N-乙酰基半乳糖胺、N-乙酰神经氨酸等），就形成了红细胞的糖类血型抗原。糖链结构的分子生物学基础决定了红细胞糖类血型抗原之间存在着复杂的内在联系及依存关系，形成了糖类血型抗原独具特色的以下几个特点：

（一）相似性

1.结构相似

从单糖的哈瓦斯（Haworth）结构式中可以看出单糖的结构十分相似。不考虑各位碳上所结合的相同化学基团，仅看其差异：

β-D-葡萄糖与β-D-半乳糖的差别仅是第4位碳上相同化学基团羟基所处的位置不同。

β-D-半乳糖第5位碳上的羟甲基脱氧后形成L-岩藻糖，β-D-半乳糖与L-岩藻糖的区别在于第5位碳上β-D-半乳糖是羟甲基而L-岩藻糖是甲基。

β-D-N-乙酰基葡糖胺和β-D-N-乙酰基半乳糖胺就是相应的单糖第2位碳上的羟基被乙酰基取代，β-D-N-乙酰基葡糖胺与β-D-N-乙酰基半乳糖胺的区别仅是第4位碳上的羟基所处位置不同。

可以看出，构成红细胞糖类血型寡糖链的各个单糖分子在结构及组成上是十分相似的。而非常相似的东西在使用时是很容易用错的，合成糖链的酶促反应也不例外。一般情况下，糖基转移酶在糖链合成的生化反应过程中可表现出绝对特异性（absolute specificity），即一种糖基转移酶只作用于一种特定的单糖分子底物。例如，B转移酶只能将半乳糖接合到具有H抗原活性的糖链结构末端，而不会将N-乙酰基半乳糖胺结合上去。但在某些情况下，糖基转移酶的这种绝对特异性会发生改变，变为不太严格的相对特异性（relative specificity），而将同类单糖分子作为反应底物。例如，B（A）型的B转移酶活性比普通B酶高5～6倍，在糖链合成过程中会“错误地”将与半乳糖结构相似的N-乙酰基半乳糖胺结合到H活性结构末端，而同时合成B抗原和A抗原。这种现象被称为糖基转移酶的迭盖功能。

2.抗体相似

抗体是机体在抗原的刺激下，由B淋巴细胞产生的可与相应抗原发生特异性结合的免疫球蛋白。抗体的生物学特性之一就是只识别特定的抗原并与之结合，这在免疫学里是一条重要的基本规律。但当刺激机体产生抗体的抗原极其相似时，抗体也会“错误地”与相似的抗原结合。比如，A ₁ 和A ₂ 抗原是两种不同性质的抗原，A ₂ 和A ₂ B型的个体会产生抗-A ₁ ，说明A ₂ 细胞上缺乏A ₁ 细胞上的某种抗原决定簇；A ₁ 抗原存在重复的Ⅲ型糖链结构，而A ₂ 抗原却没有；另外，控制A ₁ 和A ₂ 糖基转移酶的基因也不相同，A ₁ 和A ₂ 糖基转移酶存在本质上的差别。B型人血清中含有两种抗体，即抗-A和抗-A ₁ 。通常情况下，A ₁ 型红细胞可与这两种抗体发生反应，而A ₂ 型红细胞却只能与抗-A发生反应。但用过量的A ₂ 型红细胞吸收B型个体血清，所得产物却不能和A ₁ 型红细胞反应，说明红细胞上的A抗原不仅吸收了可与其发生反应的抗-A，而且将通常情况下不发生反应的抗-A ₁ 也吸收掉了。这一试验结果说明与抗-A相似的抗-A ₁ 在一定条件下也会“稀里糊涂”地将特异性抗原认错。

3.相似中的异质

（1）糖链的组成不同：

也就是单糖的组成不同。比如，ABO血型系统中A抗原和B抗原的差别仅在于非还原端的糖分子不同。A抗原在H抗原寡糖非还原端加上了一个GalNAc，B抗原加上去的却是Gal。而GalNAc和Gal的差别仅是第2位碳上的化学基团不同，GalNAc在第2位碳上连接的是乙酰基，Gal连接的是羟基。仅此一个化学基团的不同却足以导致抗原性的不同，产生不同的血型，输注不同抗原性的血液可引起机体强烈的溶血反应。由此可见，糖类化合物的结构与机体的反应以及与医学的关系十分密切。

（2）三维空间结构不同：

红细胞糖类血型抗原寡糖间单糖的连接方式有1→2，1→3，1→4，1→6几种，又有α连接和β连接之分，不同连接方式可产生不同三维立体构象的糖链结构。这种结构的多样性是寡糖起到分子识别作用的基础。在糖链前体D-半乳糖---N-乙酰基葡糖胺---R中，如果D-半乳糖通过β1-3键与N-乙酰基葡糖胺连接，就可形成Ⅰ型前体；如果D-半乳糖通过β1-4键与N-乙酰基葡糖胺连接，则形成Ⅱ型前体。Ⅰ型与Ⅱ型都是线型糖链。如果通过β1-6连接则会形成分支糖链（图1-3），在I血型系统中就有这种分支糖链。连接方式的不同决定了糖链空间构象的不同，也就同时决定了糖类分子的抗原性不同。就像手拉手站队一样，拉着手是一种结构，拉着脚那就是另外一个样子了。

（二）相互联系

糖链分子的酶促生物化学合成过程赋予了红细胞血型糖类抗原之间密切相关的特性。糖类抗原特异性决定簇虽各不相同，但其前身物质的糖链结构具有同源性，而且一种抗原的合成往往是以另一种抗原的存在为基础，一种抗原形成是另一种抗原糖链的延伸或重复，从而形成了糖类血型抗原相互依存、相互制约的复杂的内在联系。例如，糖分子抗原有共同的结构单位：D-半乳糖---N-乙酰基葡萄糖胺---R，它是构成血型抗原的基本骨架，若D-半乳糖和N-乙酰基葡萄糖胺之间通过β1-4键连接（Ⅱ型前体），无论其是否存在分支结构均表现出Ii抗原特异性（图1-4）。以Ii抗原为底物在α-2-岩藻糖转移酶作用下，将岩藻糖结合到D-半乳糖分子上就形成了H活性结构，即H抗原。以H抗原为底物，在A或B转移酶作用下加上相应的单糖，即可形成A抗原或B抗原。如果是在α-3/4-岩藻糖转移酶的作用下，将岩藻糖结合到N-乙酰基葡萄糖胺分子上，那么就形成了Lewis血型抗原。以Ⅰ型糖链的血型抗原基本骨架为底物，同样可以合成H、A、B、Lewis血型抗原（图1-5）。以重复的基本骨架D-半乳糖---N-乙酰基葡萄糖胺—D-半乳糖—N-乙酰氨基葡萄糖胺—R为底物，在H转移酶、A转移酶作用下会形成Type 3型重复结构的H抗原和A抗原。

除糖链分子在生物化学合成方面的联系外，某些不同血型基因之间对糖类抗原的合成也存在着紧密联系。例如，P血型系统的P1、pk抗原，Globoside血型系统的P抗原和209血型集合的LKE抗原受不同基因控制，但其抗原却极其相似，在血清学及生物化学方面关联紧密。

（三）竞争抑制

以酶促生化反应为特征的糖类血型抗原合成的另一个显著特点是竞争抑制、此消彼长。合成不同抗原的糖链基本骨架上结合单糖的位点是有限的，在同一位点上经不同的糖基转移酶可结合不同的单糖分子。竞争是在生化反应过程中普遍存在的一种效应，不同单糖分子与同一个活性位点结合时便会出现竞争现象。红细胞血型糖类抗原的合成就是在相互竞争的环境下完成的，决定竞争能力的关键在于糖基转移酶的活性。糖基转移酶的活性越强，相应单糖结合到活性位点的数量也越多，反之亦然。根据这一原则，可以推导出红细胞表面何种抗原表位占优势。例如，何种血型的H抗原性最强？根据上述竞争原则，可以作出如下假设：H抗原最强的情况应该是没有A、B转移酶存在。H抗原最弱的情况应该是两种转移酶同时存在。只有一种转移酶存在时，H抗原的表达强度应介于两者之间。结果是不是这样呢？通过对红细胞表面ABO血型抗原性强弱的实验研究，得出了这样一个结论：H抗原性由强到弱的顺序为O＞A ₂ ＞B＞A ₂ B＞A ₁ ＞A ₁ B，基本符合依据竞争原则推导出的结论。根据实验研究结果，同样可以得出A ₁ 转移酶的活性高于A ₂ 转移酶和B转移酶活性的结论。

（四）量变与质变

红细胞血型糖类抗原的量变与质变涉及复杂的红细胞血型亚型的划分。总的来讲，亚型中糖类抗原有量变，也有质变，量变中有质变，质变中量也可以不变。要弄清血型亚型的本质，仅靠血清学结果是远远不够的。需以血清学结果为线索，借助于其他研究手段来进行溯源分析，如进行糖基转移酶、基因调控等的原因分析。但无论是什么原因，最终均以血清学试验现象表现出来，同一种血清学现象可能包含着十万个不同的原因。

血型亚型的划分最早来源于经典免疫学，也就是从血型的血清学研究结果而来。血型血清学结果表现为红细胞凝集的强弱，并根据这一结果对血型亚型进行划分。进入现代免疫学阶段后，由于检测手段的改进，基因检测、转染表达等检测技术的应用，对于血型亚型的本质有了更清楚、更全面的了解。搞清了基因突变的位点、氨基酸顺序的变化以及相应糖基转移酶活性的强弱。但这些本质上的变化肉眼是看不出来的，肉眼可见的仅是它的外在表现形式—血清学试验结果。血型亚型无论是抗原的量变还是质变，它的外在形式都一样，仅表现为凝集的强弱。

通过对成人红细胞膜抗原定量的研究，揭示出了部分ABO血型亚型抗原表达数量的一般规律。如A亚型单个红细胞A抗原位点数为：

可以看出，血型亚型存在着抗原数量上的差异。其中A ₃ 亚型的血清学特点是呈现混合视野；Am是凝集极弱或不凝集，但可吸收抗-A，也能放散；Ax则不与多数B型人的抗-A血清凝集，但可与O型的抗-AB凝集。

随着对血型亚型研究的不断深入，发现血型亚型存在着质的变化，如A ₁ 与A ₂ 是两种不同性质的抗原（见前文）。可见血型亚型之间不仅存在量的变化，而且还存在质的变化。不仅如此，即使是由经典免疫学试验结果而划分的同一种亚型，也可能是由不同的原因造成的。例如，在对A ₃ 亚型的一项研究中发现，经血清学确定的4例A ₃ 样本中，有2例发生了碱基置换而引起糖基转移酶的相应变化，但另外两例却未发现。说明血清学表象相同的同一种亚型同样存在着质的不同。

五、红细胞血型抗原的临床意义

临床输血治疗实践中会出现由于红细胞血型不合而引起溶血性贫血、肾衰竭、休克甚至死亡等输血不良反应。临床上，将能引起输血不良反应的红细胞血型称为具有临床意义的红细胞血型。临床意义指的是对疾病诊断的判断依据和价值，它可以来自于回顾性统计分析，也可以来自于临床观察。根据已有的文献报道，具有临床意义的红细胞血型主要有：ABO、Rh、Duffy、Kidd、MNS、P、Lewis、Kell等血型系统，在这些血型系统中都发现有导致输血反应的相应抗体。

红细胞血型的抗原分布频率与人种、地域等有关。比如，Kell血型系统中，高加索人中约9%为K抗原阳性，阿拉伯人中约25%为K抗原阳性，而黑人中只有2%为K抗原阳性。所以，红细胞血型的临床意义是个相对概念，有临床意义显著或不显著之分。红细胞血型的临床意义是否显著，需从多方面进行评价，例如，某一特定区域、特定人种、特定红细胞血型的表现频率，产生相应抗体的频率以及由相应抗体引起的临床症状的严重程度等。

某些具有临床意义的血型在特定区域总人口中所占比例非常低，比如孟买型，其临床意义远没有常见的ABO及Rh血型系统重要，但同样会引起严重的输血不良反应。有条件的地区应开展稀有血型的检测，建立稀有血型献血者档案，以保障特殊患者的用血需求。 yj2eHHUyHJo0WlUsw/4ZzGWMHVGspRr8Jj4BwDLc/gF59ZrVd9WUG9W3BOmGevN6