ABO血型系统（ABO，001）

ISBT命名ABO血型系统为：ABO，001。确定ABO血型抗原有4个；A，B、AB和A1，分别表示为ABO1、001001，ABO2、001002，ABO3、001003以及ABO4、001004。红细胞膜具有A或B杭原，称之A型或B型红细胞；或两者都有，称之AB型红细胞；如两者皆无．只有H抗原，称之O型红细胞。人ABO血型由体内ABO抗原和抗体两者共同决定，而新生儿和嬰儿血清中由于没有生成自身的血型抗体，一般只由红细胞抗原来决定ABO血型。人体内ABO血型抗原不仅存在于红细胞膜，而且更广泛地存在于很多组织细胞膜和体液、分泌液中。人体内ABO血型抗体最多的是IgM类自然发生的抗体。在妊娠或输ABO不相容血液后也可以产生IgG类免疫抗体。红细胞ABO血型系统抗原的基因位于第9条染色体上。

（一）抗原及表型

ISBT确定的抗原只有A（ABO1，001.001）、B（ABO2，001.002）、AB(ABO3，001.003)和A1（ABO4，001.004）4个。

A型抗原表位是N-乙酰半乳糖，B型是半乳糖，O型即是H血型抗原表位，为岩藻糖，H抗原是A和B抗原的前体。A、B、H抗原表位连于1~4型组织血型载体糖链，再通过载体糖链连接于脂或糖蛋白分子的ABO血型抗原。不同型别的载体糖链构成的ABO血型抗原在人体内各种细胞、体液、分泌液中的分布不同。

A型和B型糖基转移酶转移A型和B型糖于受体糖基H抗原糖分子。而H抗原表位是H-或Se-转移酶催化产生。A型和B型糖基转移酶分别转移N-乙酰半乳糖和D-半乳糖于H抗原表位岩藻糖单糖相连的半乳糖上。

如果缺先H转移酶或Se转移酶，则无H抗原结构，这时即使体内存在A和B转移酶，也形成不了A或B抗原。这些情况可见于非分泌型人的分泌物中或少见的H确实型（孟买型）的红细胞。体外实验己证实了A、B和H抗原的特异性，应用从A型人胃粘膜唾液、血清和乳汁中提取的A转移酶，在有UDP-N-乙酰半乳糖胺存在时，已成功地将O型或B型红细胞转变成A型或AB型。对孟买型红细胞，由于其确实H活性底物，故用从胃粘膜液和血清中提取的α-半乳糖基转移酶不能转变该孟买型细胞成为B细胞。ABH抗原表位糖分子连接于1~4型组织血型前体分子上，继而该前体分子连接于脂类或蛋白质分子上，构成ABO血型抗原分子结构。人体内各种组织细胞、体液和分泌液中ABO血型抗原的前体糖链型和抗原生化性质有所不同。

ABO血型的表型，是由正反定型两者决定的，正定型检测红细胞抗原，反定型检测人血清中抗体。正方方向ABO血型抗原和抗体的同时检测，才能正确的、完整地进行ABO血型的定性检测。因为很多肿瘤及感染性疾病病情严重的患者、老年人等诸多情况下，正反定型结果不相符合，因此对临床患者正确判断血型，必须ABO血型正反定型，其意义更为重要，往往直接关系到输血安全。

ABO血型亚型是表型，很多亚型并具有特异性的抗原，主要是经血型血清学试验以抗原性弱为主要特征的多种表型。而经血型血清学确定的红细胞同一ABO亚型，经过抗原分子水平、糖基转移酶和基因水平等研究，亦证实其存在着异质性。对一些ABO亚型的基因基础进行了研究，如A2 和A3，发现同一ABO血型亚型，具有不同的基因背景。

1、A1和A2

A1和A2是血型血清学方法确定的最重要的A型红细胞亚型。一般认为，有两种A型抗原：A和A1。A1型人红细胞上有这两种抗原，A2型人红细胞只有A抗原。B型人血清中含有两种抗体：抗-A和抗-A1，A1型人红细胞与这两种抗体反应，A2型人红细胞则只与抗-A反应。B型人血清经A2型红细胞吸收后，只与A1型红细胞反应，但过量地用A2型红细胞吸收，则失去所有抗体。占1%~2%的A2型人和22%~26%的A2B型人的血清中可能产生抗-A1。在室温下，该抗-A1只凝集A1红细胞，不凝集A2红细胞。最常应用的抗-A1试剂是双花扁豆植物血凝素，但高浓度双花扁豆种子粗提物与A1和A2细胞均反应，需适量稀释后才能用于A1、A1B、A2和A2B的检测中。

一般认为A1和A2糖基转移酶是性质不同的酶，A1糖基转移酶比A2酶活性强，两者最佳活性所需的PH也不同。

从8名A2型的人提取的基因组DNA，经PCR扩增A2基因在第3外显子处发现一个碱基缺失，而该缺失的碱基所处位置正是A基因的终止密码，A2基因由于该单一碱基缺失，在C端产生了多21个氨基酸的多肽。应用单克隆抗体研究结果表明，A1红细胞存在重复的3型A结构，而A2细胞则无该型结构。A1和A2细胞存在质的不同还表现在：Mohn等用A1红细胞免疫兔得到的抗-A1特异性抗体活性不能被A2细胞所中和。应用人免疫血清抗-A与A1和A2细胞基质进行免疫扩散检测发现，A1细胞存在两种A抗原，而A2则只有一种A抗原。

2、Aint

Aint型红细胞A抗原强度在A1和A2之间，同时有增强的H抗原。Aint亚型在黑种人中要比白种人中多。在美国，黑种人8%是Aint型，而白种人1%是Aint。在Aint型血清中可以检测出一种A型转移酶．它与UDP-N-乙酰半乳糖胺的亲和性比A2酶强，对2；-岩藻糖-乳糖的亲和性比A1弱。

3、A3

A3型红细胞的最大特征是混合视野凝集（mixed field agglutination），即A3细胞与抗-A和大多数抗A，B孵育后出现一些由数个红细胞形成的小凝集块，并被绝大部分游离的非凝集红细胞包围。大部分A3人血清中无抗-A1，偶见A3人有抗A1，分泌型人唾液中有A型物质。A3型红细胞表面有较强的H抗原，但是A3型人血清中H转移酶水平却在很大程度上低于A1或A2血清。A，A3红细胞是血清学试验鉴定的，但在分析A3型人血清中转移酶和其基因时发现，虽然都是A3的人血清，其有关酶和基因都不尽一致，存在着异质性。Cartron等发现A3型人血清中有两类α-N-乙酰半乳糖胺转移酶，一类似A1转移酶，最佳活性PH是6，其活性是A1血清中酶活性的1/3左右；另类似A2转移酶，最佳活性pH是7，但活性非常低。有的A3型人血清中无A型转移酶。Yamamoto等在4例具有A3抗原的人中查出2例在A基因最后两个编码外显子上有A1序列，但有一个碱基变化，引起第291位氨基酸的置换，即Asp→Asn；而另两例中与A1序列完全一致，没有碱基变化。

4、Aend

Aend红细胞很像A3细胞，与一些抗-A、抗- A1B出现混合视野凝集。但是Aend分泌型人唾液中只含有抗H，不含A物质。

5、Ax

Ax表型主要血清学特征是：

（l）与大多数B型人血清中坑A不发生凝集，而与大多数O型人抗A』B发生凝集。

（2）不出现混合视野凝集。

（3）血清中经常含有抗A1，偶尔含有既凝集A1也凝集A2的抗体。

（4）Ax分泌型唾液中含有正常H抗原，但A抗原极少。

（5）Ax细胞能吸收抗-A，但放散抗-A的能力要比A1细胞强。

Ax人血清或红细胞膜中检测不出A转移酶或检测出极弱的A转移酶．只对1例Ax进行了DNA水平分析，其最后两个编码外显子序列基本同A1，但只是有个碱基变化，即216位氨基酸发生Phe→Ile转换。

6、 Am

Am红细胞与抗-A及抗-A1B均不凝集，或凝集极弱。抗-A能被Am红细胞吸收也能放散Am分泌型唾液中含正常A和H物质且Am血清一般不含宥抗A1。

7、Ay

Ay表型与Am类似，不同处是：①经同一份血清吸收后，从Ay细胞放敢的抗A比Am放散的要少。②Ay分泌型唾液比Am分泌型唾液含有更少的A物质，而H物质略多。在唾液中A/H的比例，Ay是0.5，而Am是3。③Ay血清只含有痕量A转移酶，而Am血清含有可明确检测到的酶活性。

8、Ael

一般情况A红细胞不被抗-A或抗-A，B凝集，但经吸收放散试验可证实结合坑-A、抗-B。唾液中含H物质，不含A物质。血清中含抗A1，也可能含抗- A2。血清中及红细胞膜上均查不到A转移酶，血清中H转移酶要弱于A1和A2型人血清中的酶。在法国150000名献血员中未查到Ael，而在400000名中国人中查到5例Ael。单克隆抗体可能与Ael B产生很弱的凝集。

9、B亚型和B3

西方人的B亚型耍少于A亚型。在日本Yamaguchi等研究了700000名献血员，发现有B型抗原人频率是A型的一半，但Bx和Bm频率要比Ax和Am高很多。在我国，胡荣花等发现B2亚型人的红细胞、血清、唾液标本检测等特征都与A2相同，我国B亚型频率高于A亚型。确定对B亚型的判定标准比较困难，对B亚型的判定应与A亚型的标准大致相同。B亚型大致可分为B3、Bx、Bm和Bel。用B弱（Bw）表示不符合B3等4个亚型标准的其他B亚型。B2亚型分类符合中国人的实际血型情况，B2这一亚型的概念及其标准应与A2相同。B3细胞最主要特征与A3相同，即与相应抗体出现混合视野外观。此外绝大部分B3血清中无抗-B，唾液中有正常B抗原。检查350000名法国人，具有B抗原人中B3的频率为万分之一。中国人B3型却不少见，在900名B型和1800名AB型献血员中各查出1名具有B3抗原，经检测分别是B3和A1A3。

同A3一样．B3在基因水平上也具有异质性。在3名有B3抗原的人中，l名A1B3具有正常B基因，但有1个碱基变化，引起非常靠近C端的第352位氨基酸由Arg变为Trp；而另两位B3个体却没有发现B转移酶最后两个编码外显子核苷酸序列有变化。在B3人血清中可以查出B转移酶，伹是在B3红细胞膜上未查出B转移酶。

10、Bx

Bx细胞存在异质性。典型的Bx特征是与抗-B和抗-A，B发生弱凝集；血清中含很弱的抗-B；分泌型Bx人唾液中含有B物质，Bx细胞可以作为指示细胞，经凝集抑制试验证实唾液中有B物质。Bx个体的血清和红细胞膜上未检出B-转移酶。

11、Bm

抗-B和抗-A1B不凝集Bm细胞，但吸收放散试验可检出B抗原。Bm分泌型唾液含有的B物质和正常B型分泌型基本一样，Bm个体不含抗B。在Bm红细胞膜有很少的B转移酶，在血清中减少一半，在唾液中有基本正常或减少的B转移酶活性。

12、Bel

Bel红细胞不被抗-B或抗-A，B凝集，但经吸收放散试验可证实Bel红细胞与抗-B和抗A，B结合。Bel分泌型人唾液中不含B物质，只含H物质，血清中可能含有抗-B。

13、B（A）和A（B）表型

近年发现一些高反应能力的单克隆抗体抗-A能识别Ax，同事与某些B型细胞也发生很弱的凝集。研究发现：这些人的B型红细胞中确实存在A抗原，血清中航油高活性的B型糖基转移酶。体外进一步实验证实了Yates和Watkims等（1982~1990年）发现的现象，即B型糖基转移酶在某些条件下也能合成A型血性物质，A1型糖基转移酶也能合成B型血性物质。这种现象称之为A型和B型糖基转移酶的叠盖功能（overlapping function）

目前发现的B（A）型人大部分是黑种人。这些B（A）型人血清的B转移酶活性要比大部分B型人的高5~6倍；而A（B）型人未发现A转移酶增高，但是却发现高活性的H转移酶和H前体物质增加很多。

能识别B（A）细胞的某些高反应能力的抗-A特异性单克隆抗体与木瓜酶处理过的B型红细胞均能发生凝集。

近年Yamamoto的工作表明，B（A）表型呈弱的A抗原活性与其第2和第3外显子有关。B型核苷酸序列与B（A）型的绝大部分一致，只是有两个碱基变化，一个是沉默突变（silent mutation），另一个在第526位由A变成G，氨基酸由Ser变成Gly。

14、cisAB

1964年Seyfride发现在一个波兰人家庭中丈夫血型是O型，而妻子是A2B型，妻子的母亲是O型，他们有两个孩于是A2B型。显然，该妻子的一条染色体上有A2B基因。之后发现很多这样的家庭。日本100万献血者中发现了14例cisAB型。cisAB最主要的特征是家族成员的特殊遗传方式：A型和B型基因位于同一条染色体上，两个基因能同时从父亲或毋亲一方继承和同时遗传绐子女。cisAB个体的血清学特征在每个家族有所不同，基本规律如下：

（1）cisAB细胞上A抗原虽然经常被认为是A2，但A抗原强度强于A2B，弱于A1B。

（2）cisAB细胞几乎无例外地表达弱的B抗原性，类同B3表型；与免疫性A型血清反应较强，与自然发生的血清抗B若凝集或不凝集。用B细胞吸收抗B可除去与cisAB细胞反应的抗B活性，而用cisAB细胞连续吸收却除不净该抗B活性，始终能凝集正常B细胞。Sabo发现兔血清抗-B与cisAB细胞不反应，这类性质的B抗原也称之为Bv抗原。cisAB细胞也可能偶有典型的B抗原。

（3）cisAB细胞有很强的H抗原性，程度基本与A2细胞相同，但高于正常的A2B细胞

（4）cisAB人血清中总是有弱的抗-B。基因型为AB/O的妇女具有正常B抗原，血清中没有抗-B。

（5）cisAB分泌型人的唾液中有正常A物质、非常弱的B物质及非常多的H物质。cisAB基因的产生可能是由于两条染色体上相邻两基因的交换（crossover）而产生两种转移酶，也可能是A或B基因的一个基因突变，只产生一种转移酶，同时催化A和B抗原产生。Yamamoto检测了两名cisAB个体，发现出现了同样的碱基序列不正常，最具意义的是在确定A和B基因特异性的第268个密码子的突变，导致氨基酸序列第268位的Gly至Ala的指环（Gly268→Ala substitution）。另一变化是Pro156→Leu的突变，但这不影响A转移酶的活性。

cisAB型人在不同血源的家庭间存在着基因、酶及抗原水平的异质性，而在同一血源的家庭中，却存在着同质性。在日本，Oka等观察一个家庭时发现，父母为AB1×O，女儿为O型，两儿子为B型，着显然不符合cisAB规律，其原因可能是生殖细胞的结构突变，或者是其A或B基因的缺失突变，即出现O型女儿的原因是卵细胞生长发育中的突变所致。

15、获得性B

1959年Cameron报道，在4年时间里，发现7例患者红细胞上有B抗原，而血清中有抗-B，但该抗-B并不与自身红细胞B抗原反应。这些人分泌液中有A和H抗原，却无B抗原。Ccmeron认为这类B抗原不是红细胞本身生成的，而是获得性B（acquired B）抗原，与疾病有关。至1975年，报道了42例获得性B。20世纪70年代发现获得性B患者不含有B转移酶，90年代应用分子生物学技术，进行限制性片段长度多态性研究表明，获得性B抗原患者并不含有B基因。这样在基因水平更明确了获得性B的性质。

获得性B的血清学特征：获得性B只表现在A型红细胞上。获得性B抗原可能减弱A型抗原的抗原性，因在获得性B消失后，红细胞A抗原性增强。从动物免疫血清和人抗-B血清中可以提纯处抗-获得性B抗体，现已制备出了特异性识别获得性B的单克隆抗体。同时识别正常B和获得性B抗原的单克隆抗体（ES4）试剂应用在临床时发生过由于忽视反定型和未能严格交叉配血，出现了严重的输血反应的病例。有获得性B红细胞的人血清含有抗-B，但不与获得性B细胞反应。分泌型获得性B人唾液中不含B抗原，只含A和H抗原。获得性B红细胞能够发生多凝集，通常与AB型人血清出现很弱反应，这种多凝集现象在低于或等于PH6.0时消失；在血清正常PH介质中，红细胞与抗-B血清发生凝集，而在低于或等于PH6.0酸性条件下，凝集消散，这是获得性B细胞最主要的血清学特征。其原因是细菌的脱乙酰酶使A抗原表位，即N-乙酰基半乳糖脱酰基成为半乳糖胺，类似B抗原的表位，即半乳糖。半乳糖胺与半乳糖分子结构相似，故人血清中抗-B可能与半乳糖胺反应。在酸性环境中，半乳糖胺NH2变为NH+3基，失去了反应性。

用C.tertium和一些E.coli等细菌培养滤液可以将A型红细胞在体外转变为获得性B红细胞，而对O型红细胞则无此作用。细菌的脱乙酰酶使A型表位N-乙酰半乳糖上C2乙酰基转化为NH2基。反之，对获得性B细胞用化学方法乙酰化，可以破坏获得性B抗原，恢复成正常的A1细胞。

（二）抗体

抗-A、抗-B、抗-A，B存在于所有缺少相应抗原的人血清中。新生儿ABO抗体很少；没有相应的ABO抗体的成人极罕见。在ABO血型亚型、双胎嵌合体、双受精卵型、低γ-球蛋白血症，或老龄人等，可能出现抗-A、抗-B、抗-A，B极度减弱或消失的情况。

新生儿血清中可检测出的抗体常是来自母体的IgG，但偶尔是胎儿自身产生的IgM。一般情况下ABO凝集素在出生后3个月可检出，之后凝集素效价会逐渐增加，5~10岁时达到成人的水平，称之为“自然发生”的抗体。从儿童时期开始，该类抗体自然发生始终是环境中的A和B物质免疫的结果。Springer等发现，鸡在孵出后几个月内，正常的出现针对人B细胞的抗体，但是如果将鸡放在无菌环境饲养，却不出现抗人B红细胞抗体。婴儿服用死的细菌（大肠杆菌O86）能刺激增加抗-B抗体活性。妊娠或输用了ABO血型不相容血或血液制品，可刺激体内IgG类ABO血型抗体的效价和亲和性增加，在37℃时溶血性活力增加。该类免疫抗体很难用唾液或A和B血型物质中和。在怀有A和（或）B血型胎儿的孕妇血清中，经常有IgG类抗-A和（或）抗-B。在正常献血员中，IgG1和IgG2要多余IgG3和IgG4.唾液、乳汁、眼泪、宫颈分泌物、各种囊腔液中以及各种人体液、分泌液中都可发现有ABO抗体，大多数时IgA抗体，O型人抗体的活性要强。

O型人血清中的抗-A，B，不只是简单的抗-A和抗-B的混合。将A细胞在O型血清中孵育，再作放散试验，放散液不仅与A细胞反应，也与B细胞反应；将B细胞放入O型血清中孵育后，其放散液不仅同B细胞反应，也同A细胞反应。但如果用抗-A和抗-B血清混合，则无此类现象发生。实验表明O型人血清中抗体与A和B型红细胞抗原交叉反应。抗-A，B识别的时A和B抗原表位共同的结构部位。抗-A，B抗体大多是IgG类，但也可能时IgM或IgA。

ABO血型不相容输血，几乎毫无例外要发生溶血性输血反应的症状：弥漫性血管内溶血（DIC）、肾衰以致死亡。在因RH血型不相容而引起的新生儿溶血性疾病（HDN）可应用于抗-D免疫球蛋白进行有效地预防之后，ABO血型不相容已是导致新生儿溶血性疾病的最主要的原因。

某些血清中抗-A、抗-B抗体不宁即脐带血A和B型红细胞，其实质时抗-IA和抗-IB，并呈自身抗体性质。已见很多有关自身抗-A。抗-B引起致死性溶血反应、肾衰的报道。

Beck在1971年发现，1名A型妇女接受了1名O型人的肺脏器官移植后，该妇女血清中有抗-A，且该抗-A时从移植的肺中淋巴网状组织产生的。此后，发现了很多例显然是自身抗体的抗-A、抗-A1、抗-B等，都是在肾脏、肝脏、心脏、肺、胰或脾脏器官一致后产生的。典型的ABO自身抗体是IgG，器官抑制后7~10天出现，持续约1个月。源自移植器官的抗体可能引起器官接受者溶血、急性肾衰及死亡，该类抗-A、抗-B抗体引起的溶血时在骨髓移植中因副侧ABO不相容所致。

（三）ABO血型系统与疾病关系

     人红细胞膜ABO血型抗原减弱的情况见于临床的很多疾病中，包括第9条染色体的移位突变和相应的白血病以及任何血液生成受抑制的疾病，如地中海贫血、先天性再生障碍性贫血等。血液细胞生成受抑制，细胞膜糖链分支生长和延伸受抑制，导致A、B、H和I抗原数目减少．肿瘤细胞和红白血病细胞的细胞膜糖链生成和生长都受很大影响，故ABH抗原是重要肿瘤标志之一。红细胞膜隐蔽抗原T/Tn暴露，获得B抗原都可能出现在一些细菌，病毒感染时。ABO表型与一些疾病的易感性有关。