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I和i两个抗原曾被ISBT命名血型为血型集合207,字母符号为I,I抗原为I1207001,i为I2 207002.在2002年,能够将树干状糖链i抗原转变为树杈枝状糖链I抗原的酶的编码基因I的变异体被克隆和鉴定出来之后,I抗原被列为第27位血型系统(I001,207.001),而抗原i仍被列为血型集合,表述为I2,207002。
血型系统I抗原的基因位于染色体6p24,基因名为I,也称之IGnT,GCNT2。基因占DNA长度100kd,有3个外显子。编码产生N-乙酰葡萄胺转移酶(N-acetylglucosami-nyl transferase,B-6GlcNAc-转移酶)。红细胞表达的I抗原是由IGnTc基因编码;角膜上皮细胞I抗原是由IGnTB基因编码,而该两类基因IGnTc和IGnTB及IGnTA基因都位于I基因的外显子1上。Ii血型抗原属于ABH活性寡糖的内部前体结构,i抗原是重复额N-乙酰乳糖胺树干状结构,而I抗原是其树杈枝状结构。
新生儿红细胞膜由大量i抗原,而成人红细胞膜是I抗原。红细胞膜Ii抗原有从干状结构的i抗原到枝状结构的I的生长发育过程。Ii抗原不仅分布在红细胞膜上,而且更广泛地分布在淋巴细胞、血小板及各种组织细胞,如胃肠道黏膜细胞,以及唾液、乳汁、血浆等分泌液、体液中。红细胞膜上的组织血型抗原结构具相关性,Ii抗原是ABO、H、I以及Lex、Ley等整体糖链形式:分枝状或干状的。在某些一场情况及一些疾病状况,细胞膜Ii抗原的表达可能变化。Ii抗原与个体发育及肿瘤发生有相关性。人体内最多见的冷自身抗体是抗I冷凝集素。而体内Ii冷抗体异常又常是一些疾病的表现;抗-I和抗-i属淋巴细胞毒性抗体。
(一)抗原和表型
1、Ii抗原的结构
Ii抗原的结构由ABH和Lewis抗原内部复杂的寡糖链构成。Ii抗原表位可能暴露在外,也可能部分或全部被覆盖。I和i抗原完全以2型糖链为基础的,即Galβ1→4GlcNAc链。
基本的i结构是非分支状,至少有由两个N-乙酰乳糖胺单位构成的多乳糖胺糖糖基直链。i抗原是分支状I活性结构的前体,i抗原的合成需要β-3-N-乙酰葡萄糖胺转移酶和β-4-半乳糖转移酶连续发挥作用。在正常发育中,i抗原要转变为I抗原,i抗原转变为I活性结构需要I分支酶,β-6-N-乙酰葡糖胺转移酶的作用,即i活性非分支状寡糖链结构由β-6-N-乙酰葡萄糖胺转移酶催化,产生I活性的分支状寡糖结构。
Ii抗原末端Galβ1经H转移酶岩藻糖化后生成H活性结构,进一步分别经A和B转移酶,加上N-乙酰基半乳糖胺或(和)半乳糖生成A或(和)B抗原结构。对Oh(孟买血型)表型红细胞、Ii抗原糖链末端Galβ1不被岩藻糖化不能生成H,故Oh表型红细胞I抗原未增强。
中国仓鼠卵细胞(CHO)只表达i,不表达I抗原。人畸胎瘤细胞高效表达分支状结构的I抗原。Bierhuizen等将人畸胎瘤细胞的cDNA文库应用于基因转移技术,将编码β-6-N-乙酰葡萄糖胺转移酶的基因转移给CHO细胞,进行cDNA克隆,经过一次和二次转染,CHO细胞表达I抗原。该cDNA包含1553个碱基,只有一个编码外显子,雷同很多糖基转移酶基因。克隆后cDNA转染的CHO细胞表达的I抗原显然是i活性的N-乙酰乳糖胺寡糖直链的GlcNAcβ1→6Gal连接。所以该克隆的基因可能编码I分支酶:β-6-N-乙酰葡糖胺转移酶。编码I分支酶的基因位于染色体9q21。i表型成人在唾液、乳汁和血浆中存在正常量的I抗原。该现象提示可能存在不同的分支酶,负责不同组织I抗原的合成。
2、Ii抗原的分布
如同ABH抗原,I和i作为组织血型抗原,不只局限分布在红细胞膜上,而同样分布于绝大多数人体细胞表面及各种体液和分泌液中、
(1)在人唾液中含有I抗原,往往是非分泌型唾液I抗原强度要比分泌型的要高。从一成人iABH非分泌型人唾液中分析含正常量I物质,i成人红细胞缺少分支寡糖,但体液中则存在分支寡糖。应用少数抗-i,可以检出唾液中i抗原。
人乳汁中I抗原量比唾液中多。绝大多数抗-I活性能被人乳汁不同程度地抑制,从人乳汁中分离的血型A物质也与一些抗-I血清出现沉淀反应。Maarsh发现,i表型妇女乳汁中I抗原量等同于I表型妇女乳汁中的量,并且,i表型人乳汁抑制自己的抗-I。4例I表型妇女的乳汁中含抗-I(或抗-HI)和抗-I物质。很难检测到人乳中i抗原,且i表型成人的乳汁中,i抗原并不比I表形成人多。
(2)在人血浆中,一般很难用凝集抑制试验检测初其中的I抗原,但是Rouger等发现一种抗-I血清被所检测的全部39份血浆抑制活性。新生儿血浆中I抗原量平均水平是成人的25%。I成人血浆中有正常的I抗原量,但是有I-i-红细胞的人血浆中I抗原量减少。同唾液中的I抗原不一样,人血清中I抗原与ABH分泌状况吴冠希。大多数成人血清或血浆、脐带血清都能抑制抗-i活性。用抗-i亲和柱,可以分离出i活性糖蛋白,它不具有I、A、B或H活性。
(3)在其他体液中,如羊膜液、尿、及卵巢囊肿液中都可检出I和i抗原。
(4)在其他血液细胞中,成人和脐血淋巴细胞存在I和i抗原。抗-I和抗-i是淋巴细胞毒性冷抗体,使B和T淋巴细胞致死。抗-i单克隆抗体对B磷白细胞一些亚群和对成人的绝大多数前B细胞有特异性。抗-i和抗-I也对循环血中单核细胞、巨噬细胞和约25%的粒细胞具有细胞毒作用。取自母体和脐带血的血清抗-I与抗-i同样有杀伤粒细胞作用。用荧光流式仪检查,血小板上有比A和B抗原密度更低的I抗原。单克隆抗体抗-i对B淋巴细胞亚群和成人骨髓大多数前B细胞有特异性识别。
(5)在其他组织中,在ABH非分泌型人的胃肠道细胞粘液和分泌液粘蛋白中可检测出I结构:Galβ1→4GlcNAcβ1→6,而分泌型由于ABH抗原表位蛋汤的遮盖,则检测不出I抗原结构。I抗原特征性地表达在各种淋巴母细胞、成纤维细胞、有核红细胞和淋巴细胞鸭群细胞上。红白血病细胞系K562和KEL可毕哦啊大很强的i抗原。
3、个体发育
Ii抗原在红细胞和很多其他组织上代表进化抗原。i到I抗原的转变是β-6-N-乙酰葡糖胺转移酶催化下糖蛋白和糖脂的糖链的分支变化结果。在婴儿出生前后,这种转变开始发生,胎儿和新生儿红细胞有非常少的I抗原表达和很少的分支状糖链结构。出生后I抗原增加以伴随着i抗原减少,一般在出生后6~18个月达到成人水平。i抗原的高效表达也是不成熟和分化不全的成人细胞的特点。i抗原转变为I抗原是红细胞分化的连续过程,循环的“年轻”红细胞i抗原比“老”的红细胞上的多。鳞状上皮的生发层(germinating layer)可检出i抗原,如肠道管壁。寡糖链的分支发生你在进一步分化的细胞层,i抗原则不再存在。
4、肿瘤发生
在肿瘤细胞上,I和i抗原常可发生变化,可诚挚肿瘤发展抗原。这些变化可能是来自ABH抗原表位的不完全的生物合成或是寡糖链分支过程的阻断所致。
有血型专家指出:“血型糖链的个体发育过程是一步一步地扩展和分支的过程,而在肿瘤发生发展过程中,该糖链发展则被阻断。”
(二)抗体
最先发现的抗-I是在1例溶血性贫血患者体内的高效价冷凝集抗体。红细胞冷凝集疾病的抗体大多是抗-I特异性,而这些特异性是有异质性的,绝大部分抗-I血清抗体是单克隆自身抗体。虽然没有两个患者体内抗-I是确定一致的,但所有抗-I根据识别的位点可能分为三类:
(1)识别Galβ1→4GlcNAcβ1→6分支状糖结构。
(2)识别Galβ1→4GlcNAcβ1→3序列分支状结构。
(3)同时识别上述两者的抗-I。
这些抗-I可以是IgM或IgG。
体内短暂的、多克隆的或寡克隆的自身抗-I多是由感染引起,最典型的是支原体肺炎所致。至少50%肺炎支原体肺炎患者在呼吸道症状出现的前3周,体内产生高效价冷凝集素。
在正常情况下,大部分人血清中由弱的冷自身抗-I。
(三)I血型系统与疾病关系
同种异型抗-I
在i成人血清中可能由多效价抗-I,即使i成人体内,也并非绝对无I抗原。这些抗-I极少在37℃有活性,绝大部分是冷抗体,可能引起输血性溶血反应。
抗-i
至今还未发现同种异型抗-i。自身抗-i可以在一些感染性疾病,如网状细胞增多、骨髓性白血病、单核白血球增多症患者血清中发现,偶尔有溶血性的抗-i。抗-i可以是IgM,也可能是IgG或两者的混合。也发现抗-i类同Donath-Landsteiner抗体。抗-i也同免疫缺陷相关。Wiskott-Aldrich综合征,一种极少见的X染色体连锁的隐形免疫缺陷疾病,患者50%体内有自身抗-i活性抗体。AIDS患者中64%有自身抗-i抗体。
母体IgG类抗-i能通过胎盘使脐带血直接抗球蛋白试验阳性,并引起中等程度的新生儿黄疸。
已应用人鼠细胞杂交瘤技术制备出抗-i单克隆抗体。
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