血型從何而來

文- Carl Zimmer 譯- 劉 霞

100多年過去了，我們?nèi)匀徊恢姥途烤褂惺裁从?？不同的血型又源自何處?/p>

早在1900年，奧地利著名醫(yī)學(xué)家、生理學(xué)家蘭德斯坦納就發(fā)現(xiàn)了A、B、O三種血型，并據(jù)此獲得1930年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。而今，100多年過去了，我們卻仍然不知道血型究竟有什么用？不同的血型又源自何處？

ABO血型系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)

19世紀(jì)末，當(dāng)醫(yī)學(xué)家將來自不同病患的血液在試管里混合時，發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞有時會發(fā)生粘連，當(dāng)時，醫(yī)學(xué)家沒有過多在意，而是將這些凝塊視為某種病理癥狀。

1900年，奧地利著名醫(yī)學(xué)家、生理學(xué)家蘭德斯坦納希望弄清楚健康人的血液混合后是否也會出現(xiàn)凝塊。他從自己和實驗室成員身上采集血液，然后將每份樣本分離成紅細(xì)胞和血漿，再將一個人的血漿與另一個人的紅細(xì)胞混在一起。通過研究這些混合物，他發(fā)現(xiàn)，只有將特定人的血液混在一起時，才會出現(xiàn)凝塊。

經(jīng)過反復(fù)的實驗，蘭德斯坦納最終得出結(jié)論：人的血液看似相同，但當(dāng)每個人被割傷或遭遇其他傷害時，血液會出現(xiàn)不同的癥狀特點，他將這些不同癥狀稱為血型，并根據(jù)實驗結(jié)果把血型分為三種：A型、B型和O型——這是這三種血型首次被發(fā)現(xiàn)。1902年，蘭德斯坦納的同事又發(fā)現(xiàn)了人類的第四種主要血型——AB型。

基于蘭德斯坦納的ABO血型理論，1921年，美國人魯本·歐坦伯格完成了首例使用血型和交叉配血的輸血實驗，開啟了現(xiàn)代輸血醫(yī)學(xué)的新紀(jì)元。

引發(fā)輸血反應(yīng)的Rh因子

然而，之后20年間，醫(yī)生在按照血型進(jìn)行輸血時，仍會偶然發(fā)生一些輸血反應(yīng)。1930年到1940年間，蘭德斯坦納和亞歷克斯·維也納等人進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，引起大多數(shù)輸血反應(yīng)的“罪魁禍?zhǔn)住笔谦J猴因子。

獼猴因子，又稱Rh因子，是一種在紅細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的蛋白物質(zhì)，85%的人都擁有這種物質(zhì)（這些人被稱為Rh陽性，在血型后用“+”表示）；另外15%的人則缺乏這種物質(zhì)（這些人被稱為Rh陰性，在血型后用“-”表示）。如果Rh陰性的血液輸入了Rh陽性的人體里，會引發(fā)嚴(yán)重結(jié)果，甚至產(chǎn)生致命反應(yīng)。

Rh陰性血型在高加索人（即白種人）中比例較高，約占15%～17%，在非洲裔人中約占3%～5%，在亞裔中不到1%。中國人Rh陰性血型的比例約為0.4%。

Rh血型系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)更進(jìn)一步提高了人類輸血的安全性。到目前為止，已發(fā)現(xiàn)人類有30種血型系統(tǒng)，400多種血型。血型的發(fā)現(xiàn)使輸血成為一種安全的技術(shù)而迅猛地在產(chǎn)科、傷科、手術(shù)、血液病、危重病等領(lǐng)域發(fā)展起來，挽救了無數(shù)病人的生命。

血型差異來自紅細(xì)胞表面的分子“房子”

在實驗和臨床實踐中，蘭德斯坦納還發(fā)現(xiàn)，如果將一個A型血的人的血漿與另一個A型血的人的紅細(xì)胞混合，血漿和紅細(xì)胞仍然會是液體。B型血也一樣。但如果將A型血的血漿和B型血的紅細(xì)胞混合，血液就會出現(xiàn)凝塊；將B型血的血漿與A型血的紅細(xì)胞混合在一起后，結(jié)果也一樣。不過，O型血的表現(xiàn)卻與A、B型血不同，把A型或B型血的紅細(xì)胞和O型血的血漿混在一起時，紅細(xì)胞會凝結(jié)成塊；但將A型或B型血的血漿加入O型血的紅細(xì)胞時，卻未出現(xiàn)任何凝塊。

正是這種凝塊讓輸血充滿了潛在危險——如果病人是A型血，醫(yī)生卻不小心將B型血注射進(jìn)他的胳膊，那么他體內(nèi)就會充滿微小的凝塊，這些凝塊會擾亂循環(huán)系統(tǒng)，導(dǎo)致病人大出血、呼吸困難甚至死亡；而如果病人得到的是A型或O型血，就不會有事。

那么，究竟是什么將兩種不同血型的血液區(qū)分開來的？后來的科學(xué)家經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，每種血型的紅細(xì)胞表面都有不同的分子“裝飾”。例如，在A型血中，紅細(xì)胞會分兩個階段構(gòu)建這些分子，就像搭建一棟兩層樓的房子：第一層叫H抗原；第二層叫A抗原；B型血則將其“房子”的第二層建成不同的形狀——即B抗原；而O型血則只修了H抗原就偃旗息鼓了。

每個人的免疫系統(tǒng)都對自己的血型了若指掌，如果接受了錯誤血型的輸血，人的免疫系統(tǒng)就會把輸進(jìn)來的血當(dāng)成侵略者，從而奮起回?fù)?。但O型血不在此列，因為它只有H抗原，而H抗原普遍存在于其他類型的血當(dāng)中，這使O型血的人可以給其他三種血型的人輸血。

我們的血型非常古老

四種血型的分子層面示意圖（Elena Boils供圖）

自從ABO血型被發(fā)現(xiàn)之后，科學(xué)家們希望知道其他動物的血液是否也有不同類型。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有些靈長類動物的血液能很好地與某些類型的人血混合在一起。但很長時間以來，科學(xué)家們并不知道這一發(fā)現(xiàn)有什么用。直到20世紀(jì)90年代，血型的分子生物學(xué)原理被解開后，答案才水落石出。

研究人員發(fā)現(xiàn)，一種名叫ABO的基因負(fù)責(zé)修建血型“房子”的第二層。這一基因的A型版本與B型版本的區(qū)別在于幾個關(guān)鍵的變異。而O型血的人的ABO基因發(fā)生了一些突變，阻止了其產(chǎn)生構(gòu)建A抗原或B抗原的酶。

隨后，法國巴黎國家科學(xué)研究中心的勞荷·賽格瑞爾及其同事進(jìn)行了迄今最有野心的靈長類ABO基因調(diào)查。他們發(fā)現(xiàn)，我們的血型非常古老。長臂猿和人類都有A型和B型血的變體，這些變體來自生活在2000萬年前的共同祖先。

實際上，我們的血型或許更加古老。因為迄今為止，科學(xué)家還沒有分析完所有靈長類的基因，所以無法知道我們的血型在其他物種中分布得有多廣。

但是，科學(xué)家收集的證據(jù)揭示出血型演變的動蕩歷史。在某些譜系中，基因突變終結(jié)了這種或那種血型，比如，我們現(xiàn)存的關(guān)系最近的親屬——黑猩猩就只有A型血和O型血；而大猩猩只有B型血。

在某些情況下，基因突變甚至改變了ABO基因，將A型血變成B型或0型?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，就連人類本身，基因突變也出現(xiàn)了多次，以阻止ABO基因在血型“房子”上修建第二層。

1952年，印度孟買的醫(yī)生發(fā)現(xiàn)，極少數(shù)病人既不是A型，也不是B型、AB型或O型，其紅細(xì)胞上無A、B、H抗原，血漿中除有抗A、抗B抗體外，還有抗H抗體，醫(yī)生們將這種奇特的血型稱為“孟買型血型”。

研究顯示，這種非常罕見的“孟買型血型”對人體并沒有什么害處。唯一的醫(yī)療風(fēng)險是，在需要輸血時，擁有“孟買型血型”的人只能接受同樣的血型，就連所謂的“萬能血”——O型血也能置他們于死地。