第八章 红细胞血型 武 红 艳 ( Red blood group ) Tel：3831716 第八章 红细胞血型 ( Red blood group ) 武 红 艳 Tel：3831716 Email: why@xxmu.edu.cn 法 医 物 证 学 教 研 室

Contents 第一节 概论 第二节 ABO血型 第三节 H抗原与分泌型 第五节 MNSs血型 第六节 Rh血型

教 学 要 求 掌握 1.红细胞血型检测的基本原理和促进因素； 2.ABO血型及分泌状态的抗原特征，表型，亚型、变 异型、群体遗传学特点及分型方法。 熟悉 MNSs、Rh血型抗原与抗体的概念、种类、 结构特点、群体遗传学特点，亚型及稀有型的基本 情况。 了解 红细胞血型发现的历史及命名规律；Lewis 等变异血型。

第一节 概 论 红细胞血型(red blood group) : 是指红细胞表面抗原由遗传所决定的个体差异,是血液的遗传标记 。 第一节 概 论 红细胞血型(red blood group) : 是指红细胞表面抗原由遗传所决定的个体差异,是血液的遗传标记 。 特征：个体特异性、终身不变 、遵循孟德尔遗传定律。

一、命名 国际输血协会(ISBT)规定了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，并于1995年颁布了分类和命名方法。至今已将所发现的人类共有近270个红细胞血型抗原的29个血型系统。

红细胞血型系统ISBT命名 编号 系统名 ISTB标记名 基因名 染色体定位 001 ABO 9q34.1-q34.2 002 MNS GYPA, GYPB, GYPE 4q28-q31 003 P P1 22q11.2-qter 004 Rh RH RHD, RHCE 1p36.2-p34 005 Lutheran LU 19q13.2 006 Kell KEL 7q33 007 Lewis LE FUT3 19p13.3

红细胞血型系统的抗原命名及代号 血型系统代号 抗原及代号 001 002 003 004 005 006 007 008 009 010 ABO A B A,B A1 obs MNS M N S s U He Mia Mc Vw Mur P P1 RH D C E c e f Ce Cw Cx V LU Lu a Lu b Lu3 Lu4 Lu5 Lu6 Lu7 Lu8 Lu9 KEL K k Kpa Kpb Ku Jsa Jsb Ula LE Lea Leb Leab LebH ALeb BLeb

二、红细胞血型抗原 红细胞膜由蛋白质、多糖和脂类组成，呈‘脂质双层、液态镶嵌’； 红细胞膜构成：50% 的蛋白质、 40% 的脂质 、不足 10%的糖侧链 ； 抗原决定簇---糖链; 实质：红细胞膜抗原

红细胞血型抗原根据化学结构可分为3类型 类型 特异性决定簇 举 例 糖脂质 寡糖的结构 ABH、Lewis、P 膜内蛋白 蛋白质结构 Rh、Kell 糖蛋白 蛋白质、糖结构 MN、Ss、分泌型、ABH

三、抗体分类 （一）根据抗体的合成方式 天然抗体 ：没有经过确切的抗原刺激而存在于人血清中的抗体，也称作 “规则” 抗体。如抗A抗体、抗B抗体。 免疫抗体： 有明确抗原刺激或经过人工免疫而产 生的抗体，也称作“不规则” 抗体。如抗M抗体等。

（二）根据抗体血清学反应特点 “温暖”抗体：最适反应温度为37℃， 需要加入其他试剂才可出现可见的凝集反应，因而又称为不完全抗体 。 “寒冷”抗体 ： 最适反应温度为 4~20℃， 可在盐水介质中与红细胞发生凝集反应，故又称盐水抗体或完全抗体。多为IgM 类。 “温暖”抗体：最适反应温度为37℃， 需要加入其他试剂才可出现可见的凝集反应，因而又称为不完全抗体 。

四、红细胞血型的检测 凝集反应（agglutination），即在颗粒性抗原悬液中加入对应的抗体，抗体与抗原决定簇特异结合，使颗粒性抗原集聚成团块的现象。 红细胞凝集反应：红细胞与对应的抗体发生的凝集反应。 正常红细胞 凝集的红细胞

（一）红细胞凝集反应过程 致敏的红细胞是否产生凝集，取决于抗体的性质、抗原决定簇的部位与数目及红细胞之间的物理距离等。 红细胞的凝集反应过程可以分为两个步骤 1. 致敏：红细胞抗原与抗体的特异性结合; 此种结合是可逆的。 2. 凝集：结合了抗体的红细胞形成网状团块。 致敏的红细胞是否产生凝集，取决于抗体的性质、抗原决定簇的部位与数目及红细胞之间的物理距离等。

RBC表面的负电荷及动电位 动电位：红细胞表面的负电荷与正离子团外自由正离子间形成的电位差称为红细胞的动电位。 动电位越大，两红细胞间距越大 动电位越小，两红细胞间距越小

促凝集因素 1.缩小红细胞的间距 通过降低红细胞的动电位和物理加压的方法。 2.在抗体间搭桥 应用抗球蛋白实验法，在含有红细胞和抗体的反应溶液中加入与抗体对应的第二抗体（抗球蛋白抗体），连接已致敏红细胞上的抗体，间接使红细胞凝集。 抗人球蛋白试验又称Coombs Test，是检测不完全抗体的抗原抗体反应的经典方法。

第二节 ABO 血 型 系 统 ( ABO red blood group) 1900 年，Landsteiner，奥地利， 人类第一个血型系统（ABO血型 系统）。 在输血、器官移植、人类遗传学 及法医学研究中具有重要意义。 1924年，Bernstein ABO血型的 遗传学说—三复等位基因学说。

按照 Bernstein 三复等位基因学说，ABO血型系统抗原的合成定位于9号染色体长臂(9q34)上的IA，IB，Io三个等位基因控制。 IA和IB为共显性、 Io为隐性基因，由此构成6种基因型和四种表型。

一、ABO抗原结构 以H物质为前提，故又称 “ABH血型”； ABO抗原是由各基因表达不同的糖基转移酶，催化不同糖链的生成而形成的； O型红细胞没有糖基转移酶，没有AB抗原生成，只有H抗原（孟买型除外）。 在ABO血型物质合成过程中： 控制 控制 基因 酶 合成抗原

L-岩藻糖 D-半乳糖 N-乙酰半乳糖胺 N-乙酰葡萄糖胺 L-岩藻糖、D-半乳糖、N-乙酰半乳糖胺、N-乙酰葡萄糖胺 19

二、 ABO 等位基因结构与命名 9q34，全长约 18Kb， 7 个外显子

ABO 等位基因的序列差异 α3-N-乙酰-D-氨基半乳糖转移酶 7个单碱 基替换 α3-D-半乳糖转移酶 4个错义突变 258G 单 796/803 α3-N-乙酰-D-氨基半乳糖转移酶 4个错义突变 7个单碱 基替换 α3-D-半乳糖转移酶 258G 单 碱基缺失

三、 ABO 血型的分型方法 1）凝集反应 分型原理：抗原与特异性抗体的反应来分型。 正定型试验 (direct grouping) ：用抗体来判定抗原。 反定型试验(reverse grouping)：用抗原来判定抗体。 A O B AB

2) DNA分型方法 ① PCR- RFLP分型方法； ② PCR-SSCP分型方法； ③ 质谱分析分型方法； ④测序分型方法等。

B基因可以切开，A、O基因不能切开 O基因可以切开，A、B基因不能切开 A、B、O基因PCR- RFLP分型

PCR-RFLP法判定ABO基因型 ABO基因分 型凝胶电泳图 M AA AO BB BO OO AB

四、ABO血型的亚型 邓格恩及希尔斯费尔德于1911年发现A血型的亚型； A型中存在A1及A2亚型； A型人中，A1型约占80%，A2型约占20%，其他A亚型不多见；B亚型一般比A亚型更少。 A 亚型的遗传以 A 1 、A 2 为等位基因，A 1 对 A 2 为显性，A 2 对 O 为显性，A 1 与B，A 2 与B是共显性.

A1与A2亚型的区分 C467T突变 1059C 缺失

抗原 抗体 A1型 A及A1抗原 抗B A2型 A抗原 抗B、抗A1 B型 B抗原 抗A、抗A1

五、ABO血型的遗传分析 父母的血型 子代可能有的血型 子代不可能有的血型 O×O O A、B、AB A×O A、O B、AB A×A - B×O B、O A、AB B×B AB×A AB×B AB×AB AB×O A、B AB 、O

案 例 2006.11，深圳龙岗区一对夫妇在龙岗中心医院生下一婴儿。医护人员惊奇地发现该婴儿血型竟为AB型, 而父母分别是O型血和AB型血。为什么？

三代家族成员 血液标本 A和B双功能活性的糖基转移酶 Cis- AB型 血液 中心 B ( A ) 803 G 新的等位基因 血型基因 序列分析

1. 异常的ABO血型----Cis-AB型 六、异常的ABO血型 Cis-AB型（cis是顺反子cistron的缩写） （1）A抗原多为A2； （2）B抗原几乎为弱B； （3）细胞上H抗原的量高于正常的A2B型； （4）血清中含有弱抗B抗体，可识别自身 缺乏的B抗原。

Cis-AB产生的原因： （1）染色体不等交换； （2）单碱基错义突变。 A＆B A B

三代家系谱 O AB A ------A基因 ------O基因 ------B基因 正常AB Cis-AB

2. 获得性B抗原 A型个体检测出B型活性的现象。 （1）A型个体，血清中有正常的抗B抗体； （2）红细胞被抗B抗体弱凝集，但不被自身血清中的抗B凝集； （3）常发生于患癌症或感染性疾病患者，特别是多见于结肠癌与直肠癌患者； （4）获得性B是一过性的，程度随病情变化而变化。

3. 孟买型 1952年在印度孟买发现一种特殊的血型。这种红细胞既无A抗原和B抗原，也无H抗原，他们的基因型为hh，不能产生H物质，即使有IA和(或)IB基因，也不能形成A抗原或(和)B抗原．但IA IB基因可向后代遗传，这种特殊的型,称为孟买型(Bombay) 。 除稀有的孟买(Bombay)型红细胞Oh外，所有人红细胞表面都有H抗原 : O＞A2＞B＞A2B＞A1＞A1B。

七、群体遗传学

国家或民族 Ｏ Ａ Ｂ ＡＢ 中国（北京） ２９ ２７ ３２ １３ 中国（广州） ４６ ２３ ２５ ６ 日本 ３０ ３８ ２２ １０ 朝鲜 ２８ ３１ 澳大利亚原居民 ６１ ３９ ０ 印度（孟买） １１ 阿拉伯 ３４ 埃及 ３３ ３６ ２４ ８ 埃塞俄比亚 ４３ ５ 俄罗斯 犹太人（波兰） ４１ １８ 犹太人（德国） ４２ １２

国家或民族 Ｏ Ａ Ｂ ＡＢ 奥地利 ３６ ４４ １３ ６ 法国 ４３ ４７ ７ ３ 意大利（米兰） ４６ ４１ １１ 西班牙 ３８ １０ ５ 巴斯克人（西班牙） ５１ ４ １ 吉普赛人（匈牙利） ２９ ２７ ３５ 英格兰 ４２ ９ 拉普人（北欧） ６３ 爱斯基摩人（格陵兰） ５４ ３９ ２ 纳瓦霍人（北美印第安人） ７３ ０ 黑足人（北美印第安人） １７ ８２ 秘鲁印第安人 １００

美国科学家皮特·达达莫博士认为，人类的血型是由进化决定的。 我们的4种血型（O型、A型、B型和AB型）并不是在所有的人身上同时出现，而是由于不断进化和人们在不同气候地区定居下来后逐渐形成。在寒冷的年代，由于草原上可供吃用的东西匮乏，游牧部落不得不去适应新地形所能提供的新食物。由于新的饮食结构出现，人的消化系统和免疫系统也会随之有所变化，紧接着血型也会有所变化。

O血型 A血型 B血型 AB血型 C型？ 野草、昆虫、 果实、野兽 西欧和日本 热带草原 寒冷喜马拉雅山 蒙古人 东欧人 耐病、 抵抗细菌 公元前6万至4万年 O血型 果实 杂食 非洲 欧洲亚洲 野草、昆虫、 果实、野兽 公元前2.5万-1.5万年 A血型 热带草原 寒冷喜马拉雅山 西欧和日本 公元前1.5万-新纪元 B血型 蒙古人 东欧人 A型血印欧民族 B型血蒙古人混杂 1000年的时间 AB血型 耐病、 抵抗细菌 C型？

第三节 H抗原与分泌型 一、分泌型的发现 1910年，Moss 发现不仅血清中有ABH物质，精液和唾液中也有ABH物质; 1930年，Lehrs 根据唾液中是否有ABH物质将个体分为分泌型和非分泌型; 1932年，Sehiff 和Sasaki 指出符合孟德尔遗传定律。

二、H抗原与分泌型抗原 分泌型（secretors, Sec）: 80％的人唾液中可由中和试验检出H抗原; 非分泌型（nonsecretors,non-Sec）: 20％的人唾液H抗原中和试验为阴性; 分泌型人唾液中与H抗原同时存在的还有A和B抗原，在各种体液中均可检测到ABH抗原; 唾液及精液为最多，其他组织液含量较少。

主要是 分泌液 Ⅰ型 红细胞只产生 Ⅱ型

三、抗原结构和双结构基因 目前已明确控制分泌表达的双结构基因概念(two structural genes concept)。 1980年以前，调节基因(Se基因)控制分泌组织的H基因的表达。 目前已明确控制分泌表达的双结构基因概念(two structural genes concept)。 FUT1（H基因）和FUT2（Se基因）

19号 Ⅰ型 红细胞只产生 FUT1 (H) FUT2 (Se) SeSe Sese sese 非分 泌型 分泌型 Hh HH 红细胞 岩藻糖 转移酶 Ⅰ型 红细胞只产生 FUT1 (H) 岩藻糖 转移酶 FUT2 (Se) 332AA 365AA SeSe Sese sese 非分 泌型 分泌型 Hh HH 红细胞 有H抗原 Ⅱ型 红细胞 无H抗原 Ⅰ型 Ⅱ型 hh

二、基因型和表型 H和h：HH、Hh、hh，前二者红细胞上有H抗原； Se和se: SeSe、Sese、sese，前二者为分泌型； 分泌型的遗传与 ABO无关,但与Lewis 血型有关； 分泌型个体体液中的 H物质ABO基因可以被产物转化成A、 B型物质； 例外：矛盾分泌型 表现形式： Asec或 Bsec人唾液中只分泌H物 质，而不分泌A或B ；或只分泌A或B物质，而不分泌H物质。

孟买型（Bombay blood type） 红细胞上及唾液中均无ABH抗原 血清中有抗A、抗B及抗H凝集素 发生机制 : ①基因突变，产生无效FUT基因产物，不能产H物质 。 ②具有正常活性的两种α2 -FUT，酶的催化过程异常。

四、分型方法 ① H抗原测定: 抗H植物凝集素－－荆豆种子浸液 ②分泌状态测定: 测定唾液中的H物质 唾液中的ABH物质 ----- 凝集抑制实验 (hemagglutination inhibition test,简称 HAI) 抗血清标化方法如下： 按2-4系列倍数稀释抗血清，每管0.1ml。加入0.05ml 2~5％指示红细胞悬液，离心观察结果。

五、群体遗传学

第五节 MNSs血型 一、MNSs血型的发现 MNSs型是第二个被发现的红细胞血型系统。 Landsteiner与 Levine(1927)用人红细胞免疫家兔首次得到一对抗人红细胞抗体----MN血型。 Walsh 与 Montgomery(1947)在研究一死胎病例时，在母亲的血清中发现一种与MN系统相关的新抗体----Ss血型。

二、 MN血型抗原 1. 抗原结构 MN基因位于4q28-31，有7个外显子，编码血型糖蛋白A(GPA)，属于位于人红细胞表面的一种唾液酸蛋白，是构成红细胞膜组成部分。经唾液酸酶或蛋白酶处理，即丧失M与 N的抗原活性。 M 和 N 为共显性等位基因。

2.M和N抗原决定簇主要差异 NANA 丝氨酸 甘氨酸 1 5 GPA M抗原 NANA 亮氨酸 谷氨酸 GPA N抗原

3. 非特异性结合：M型红细胞对抗N有非特异性结合，原因推测是M和N具有共同抗原，或者 M红细胞上具有类似N受体，或者推测N抗原是M抗原的‘前体’。 4. 剂量效应(dose effect)：红细胞被凝集与基因型有密切关系，例如抗N可以与N型和MN型红细胞凝集，但是N型红细胞被凝集的强度明显大于MN型红细胞。

三、Ss血型抗原 Ss基因定位也在4q28-31，5个外显子，与MN紧密连锁，编码血型糖蛋白B(GPB)，也是一种唾液酸蛋白。S 与 s 的主要区别在于 GPB肽链 N末端第29位氨基酸，S为蛋氨酸，s为丝氨酸。 Ss基因编码血型糖蛋白B(GPB)。 S和s 也为共显性等位基因。构成 MNSs复合基因体系，以单体型形式遗传。

用四种血清判定MNSs型 Ms/NS MS/Ns

三、群体遗传学 汉族中M基因频率最高值为海南省0.6442，最低值为江苏省0.4571。中国人S基因频率除纽约华人和维吾尔族人，其他群体 S基因频率均低于0.1，汉族人中广东人最低0.025。 中国少数民族中M基因频率最高值为云南傈僳族0.8261，最低值为贵州土家族0.4000。S基因频率最低值为广西瑶族族0.0072。 中国人M基因频率变化范围较大，0.4-0.83，大洋洲的新几内亚人M基因频率最低值于0.1。

第六节 Rh血型 RH血型系统 (RH blood group system) 是仅次于ABO血型的一个重要血型系统。 一、概论 RH血型系统 (RH blood group system) 是仅次于ABO血型的一个重要血型系统。 1940年Landsteiner和Wiener将恒河猴(Rhesus monkey)的红细胞注射入家兔体内，用这些兔免疫血清可使恒河猴红细胞发生凝集，命名为Rh抗原。

经分析人类的Rh血型系统有六种抗原，分别为C、c、D、d、E、e。由它们所引起抗Rh血清有五种，分别有抗C、抗c、抗D、抗E、抗e。 D的抗原性很强，在实际应用中，凡红细胞含有D抗原者，称为Rh阳性；红细胞含有其它抗原如(C、c、E、e)都称为阴性。

二、 Rh抗原基因和结构 1. Rh抗原结构 Rh 蛋白家族：红细胞膜上与 Rh 血型有关的蛋白。含有 2 个Rh 蛋白和 2 个Rh 相关糖蛋白，是四聚体的分子复合物，分子量约为 170kD。 Rh 蛋白分子量为 30000，也称作 Rh30，包括 RhD 和 RhCcEe 分子。 Rh 相关糖蛋白 分子量为 50000，也称作 Rh50。

二、 Rh抗原基因和结构 近年来，利用双色荧光原位杂交 (FISH)和染色体定位技术已经确定编码Rh抗原的基因位点位于第1号染色体短臂上 (1p34.1-p36)，由两个相关的结构基因所编码。

RHD编码D/d抗 原，RHCE编码C/c和 E/e抗原，两个基因 紧密连锁，单倍型 排列有8种形式，即 Dce、dce、DCe、 dCe、DcE、dcE、 DCE和dCE，均为共 显性基因。

D基因 CE基因 D抗原 Cc和Ee抗原 D+ CE基因 无D基因 Cc和Ee抗原 D－ CE基因 无效D基因 不编码D抗原 Cc和Ee抗原 D－

Rh血型与新生儿溶血症 当一位Rh-的母亲怀了一位Rh+的胎儿时，Rh+的胎儿的红细胞进入母体，刺激Rh抗体，该抗体又通过胎盘进入胎盘进入胎儿血液循环，与胎儿的红细胞发生作用使之溶解，导致胎儿贫血等一系列的病症。

新生儿溶血症 孕妇(Rh-) 胎儿(Rh+) 抗Rh抗体 ＋ 新生儿RBC (Rh+) 溶血反应

四、分型方法 五、群体遗传学 盐水法：进口的Rh抗体 + 红细胞悬液； 酶介质法：酶液 + 抗血清 + 红细胞悬液 ； 抗人球蛋白试验 。 约85%的白种人红细胞能被这种血清凝集，称为Rh阳性，而我国Rh阳性者高达99%以上。

汉族群体中除新疆和湖南的汉族的D－基因频率分别为0. 2310、0. 969，其他的汉族群体频率均小于0. 08。中国汉族D－表型频率为0

汉族群体单倍型频率特点均为CDe＞cDE＞cDe＞CDE, 基因频率特点D＞d, C＞c, e＞E。

血型 ABO 分泌型 MNSs Rh 抗原 抗体 表型 基因型

血型 抗原 抗体 表型 基因型 ABO A、B、O 抗A、B、O A、B、 AB、 O AA AO 、BB BO 、 AB、O MNSs MS 、NSs 、MNS、MNSs MNs、 NS、 Ns 、NSs 、 Ms MS/MS MS/Ms Ms/Ms MS/NS MS/Ns Ms/NS Ms/Ns NS/NS NS/Ns Ns/Ns

血型 抗原 抗体 表型 基因型 H、h 抗H 分泌型、非分泌型 分泌型 SeSe Sese、sese 抗C、c、D、 d、E、e Rh 抗C、c、D、 d、E、e Rh+、 Rh- C、c、D、 d、E、e

思考题 1. 试述ABO血型的 DNA分型方法。 2. 试述分泌型的分子基础。 3.MN血型的凝集反应特点。 4. 试述Rh血型的双结构基因模型。

参考文献及相关网站 1.郭景元、李伯龄主编. 法医物证学，中国人民公安大学出版社，2003 2.吴梅筠 主编. 法医生物学，人民卫生出版社，2006 3. www.baidu.com, www.yahoo.com www.pubmed.com, www.google.com

Thank You ! www.themegallery.com