输血相关免疫学基础
郭路生
免疫系统 免疫应答
免疫器官、组织、细胞和免疫分子 免疫细胞和免疫分子针对外源生物 性物质所产生的反应。 最基本功能：对侵入的非已物质辩 认和识别 抗体依赖的细胞毒型超敏反应—Ⅱ 型超敏反应
超敏反应
输血反应
克服与避开人体的免疫识别功能，最大程度地减轻和预 防免疫排斥反应
主要内容
＋ + ＋ ＋
＋ ＋
＋
＋
z e ta I g M :3 5 n m Ig G :1 4 n m
＋
＋
＋
25nm
+
红细胞 完全抗体 凝集现象
直接凝集反应示意图
输血前各项免疫学检测主要采用凝集试验
即简单又复杂
常用凝集反应实验技术免疫学基本原理： （1）盐水介质试验 直接凝集试验 用于IgM类抗体的检测，而不能检出IgG类抗 体 （2）酶处理试验技术 某些蛋白水解酶，可以破坏红细胞表面的唾 液酸结构，从而减少了负电荷的数量，缩短 红细胞间的距离，促进某些抗原抗体反应。
前带现象， 后带现象（如图）
（二）抗原抗体反应特点
1、高度特异性 2、可逆性
化学键非共价键结合是可逆的，某种条件下达到动态平衡。 抗原抗体复合物在一定条件下可以解离，解离后生物活性不 变。 影响抗原抗体复合物生成与解离因素：抗体亲和力和环境因 素。
3、比例性（抗原表位和抗体结合价）加样 4、两个反应阶段
一、红细胞血型免疫学基础★ 二、人类白细胞抗原与抗体 三、血小板抗原与抗体
一、红细胞血型抗原
（一）抗原特性
抗原（antigen,Ag）,是能够刺激机体免 疫系统产生免疫应答的物质，并能与相应的 免疫应答产物在体内或体外发生特异性反应 。
人体对于三种抗原的刺激能够产生免疫应答。 1、同种抗原，指人类本身不同个体所具有的抗 原。 2、异种抗原，是来自其他种属或微生物的抗原 。 3、自身抗原，是指每一个体自身所具有的抗原 。
三、红细胞抗原抗体反应 红细胞抗体与相应抗原无论是在体内或是 在体外，均可发生反应，称为红细胞抗原抗体 反应。 体外反应根据抗原性状、抗体类型及参与 反应的介质不同，可表现为凝集反应、溶血反 应、沉淀反应、中和反应等不同类型。
（一）主要类型
1、凝集反应 红细胞抗体与相应红细胞抗原反 应，并使之形成凝块，这一过程称为凝集反应 。 直接凝集和间接凝集 完全抗体和不完全抗体
血型物质 存在于体液中的可溶性红细胞血型抗原称 为血型物质（blood-group substance），血型 物质与红细胞表面抗原既有联系也有区别。 有的血型物质是红细胞合成的，有的血型物质 非红细胞合成。
（二）血型抗原命名
20世纪初
无规律
1980年国际输血协会成立了“红细胞表面抗原命 名工作组”，后更名为“血型命名委员会”。 该委员会整理了长期以来无规则命名形成的血型 系统名称。 1996年该委员会确立了新的命名方法。
（三）血型抗原分类 根据红细胞血型抗原的生化特性、遗传学特 性、血清学表现等特点将所有红细胞抗原归类于 不同的 血型系统、血型集合、高频率抗原组和低频率抗 原组。
1、血型系统 是由单一基因位点或多个紧密连锁基因位 点上的等位基因编码的一组抗原所组成。
到目前为止，检出30个红细胞血型系统，抗原 近300个。
（5）微柱凝集试验技术
在凝胶介质中，红细胞抗原与相应抗体结 合，经低速离心，未与抗体结合的红细胞沉于 凝胶底部，而与抗体结合或的红细胞，位于凝 胶上部或悬于凝胶中。 反应池、分离池、细胞扣 中性胶、特异性胶、抗球蛋白胶
2、溶血反应 在红细胞抗原抗体反应中，溶血也是阳性结果 。 补体参与
3、沉淀反应 是可溶性抗原与抗体反应时， 形成的不溶于液体的肉眼可见的复合物。
+
红细胞 不完全抗体 凝集反应示意图 致敏红细胞
3、规则抗体 红细胞表面存在某种抗原，在血 液中规律地出现不针对该抗原的抗体，称为规 则抗体。 4、不规则抗体 不规则抗体概念来源于早期的输血实践。 除外ABO血型系统，其他血型系统的抗体产生不 符合Landsteiner规则，即抗体的产生没有规律 ，与抗A、抗B抗体规律地出现于血清中不同， 称为不规则抗体。ABO系统中的亚型，变异型的 抗A1等抗体，也称为不规则抗体。
（3）抗球蛋白试验技术—Coombs试验 盐水介质中，不完全抗体只能致敏红细胞， 而不能使红细胞出现可见的凝集反应。加入抗球 蛋白试剂后，抗球蛋白分子的Fab片段与包被在 红细胞上的球蛋白分子的Fc 片段结合，从而通 过抗球蛋白分子的搭桥作用而产生红细胞的凝集 ，未被抗体致敏的红细胞不会发生凝集。
人类红细胞抗原根据生化性质可以分为糖分子 和多肽两类。 抗原决定簇是糖分子的有：ABH、Lewis、Ii、 P等血型，它们亦称为组织血型抗原。 抗原决定簇是多肽的有：MNS、Rh、Kidd、 Kell等血型系统，仅分布于红细胞或其他血细 胞膜上。 大多数血型抗原在出生时已经形成，但糖分子 类抗原性较弱。
致敏阶段（抗体和抗原决定簇特异性结合） 凝集阶段（致敏红细胞互相连接、凝集）
（三）影响凝集反应的因素 影响红细胞凝集反应的因素较多。 影响第一阶段抗原抗体结合的因素主要有 温度、离子强度、pH、孵育时间等条件。
1、温度 对抗原抗体结合影响很大 通常IgM类抗体在低温（4-27℃）时反应较强， 此类抗体也称为冷抗体 IgG类抗体在37℃时活性较好，也称为温抗体 2、离子强度 正常血液中红细胞之间的距离至少25nm，避免发 生自发聚集。
编码主要组织相容性抗原的基因群
主要组织相容性复合体（major complex,MHC），又称HLA复合体
位于第6号染色体短臂上
HLA-Ⅰ类分子，广泛分布于体内所有有核细胞表面
HLA-Ⅱ类分子，主要表达在专职APC上（巨噬细胞、DC、B细胞等）
（三）HLA系统在输血医学的应用 HLA抗原具有高度的免疫原性，人类可以通 过妊娠、输血及移植等途径产生HLA抗体。HLA抗 原与HLA抗体作用可以引起多种输血反应。 1、输血相关急性肺损伤 2、发热性非溶血性输血反应 3、血小板输注无效
1、输血相关急性肺损伤（transfusion-related acute lung injury,TRALI）：指输入的血液中 含有与受血者白细胞抗原相应的HLA抗体或粒细 胞特异性抗体而导致受血者出现在与左心衰竭无 关的急性肺水肿症状与体征。 机制：供血者血中的HLA抗体、粒细胞特异性抗 体与受血者体内的白细胞发生抗原抗体反应，白 细胞在肺循环中凝聚，患者表现为肺水肿或呼吸 窘迫等。
数字命名法 6位数字，前3位表示血型系统，后3位表示血型抗 原特异性。Eg.001001 字母/数字命名法是用2-5个大写字母表示血型系 统(系统符号)，血型抗原用字母加数字表示。表 型的记述方式用系统符号、冒号，再加上系统内 抗原编号，不存在的抗原前加负号。
ISBT 抗原 表型 LU1或005001 LU:-1,2 传统和普通命名 LUa LU(a-b+)
2、血型集合是指在血清学、生物化学、遗传 学特性方面有相关性，尚达不到血型系统命名 标准，将与血型系统无关的血型抗原归为血型 集合。例如Ii、Er等。 3、高频率抗原组和低频率抗原组 血型抗原频率＞90%属于高频抗原组，血型抗 原频率＜1%属于低频抗原组。
二、红细胞血型抗体 （一）抗体基本特性 红细胞血型抗体是机体受到血型抗原刺 激后，B细胞被活化、增殖分化为浆细胞，其 产生能与相应抗原特异性结合，并引起免疫 反应的免疫球蛋白（糖蛋白），并广泛存在 于血液及体液中。
（二）红细胞血型抗体分类
1、完全抗体（complete antibody）在盐水介质 中直接凝集红细胞的抗体，又称为盐水抗体。 2、不完全抗体（incomplete antibody）与抗原 （或红细胞）结合后，在盐水介质中未表现出可 见的凝集反应，称为不完全抗体。
+
红细胞 完全抗体 凝集现象
3、pH 大部分血型抗体接近生理pH范围 4、孵育时间 抗原抗体反应达到平衡需要一 定时间，所需时间视免疫球蛋白类型及反应条 件而定。
二、人类白细胞抗原与抗体
（一）白细胞血型抗原包括： 红细胞血型抗原 白细胞特有的血型抗原 人类白细胞抗原（human leukocyte antigen,HLA ）（白细胞与其他组织细胞共有的抗原系统）★ 。
1、免疫球蛋白结构
VH和VL是抗原结合部位；CH2是补体结合部位；CH3是FC 受体结合部位。
2、免疫球蛋白分类及特性
根据Ig重链C区抗原性不同，重链分为γ 、μ、α、δ、ε五种，据此决定了Ig分为 IgG、IgM、IgA、IgD、IgE五类。
பைடு நூலகம்
同一类的Ig根据重链C区的结构差异、二硫键位 臵及数量的不同，可进一步分为亚类。 例如IgG分为IgG1、IgG2、IgG3、IgG4四个亚类， IgM分为IgM1、IgM2两个亚类，IgA分为 IgA1、 IgA2两个亚类，IgD与IgE无亚类。
（二）MHC与HLA
组织相容性是指器官或组织移植时供者与受者相互接受的程度
由供受者细胞表面组织抗原特异性决定
组织相容性抗原（histocompatibility
antigen）是代表个体 特异性的同种异体抗原
其中能引起快速而强烈排斥反应的抗原系统
主要组织相容性系统（major
histocompatibility antigen） histocompatibility
抗原具有免疫原性和反应原性。 免疫原性是指Ag能够刺激机体产生免疫应答和 应答产物，即产生特异性抗体和免疫效应细胞 。 反应原性是指Ag与免疫应答产物能够发生特异 性结合。 同时具有免疫原性和反应原性的物质是完全抗 原，只具有反应原性的物质是半抗原。
（红细胞）血型抗原是红细胞膜上的化学构 型。
决定抗原特异性的是抗原决定簇或表位（ epitope），抗原决定簇是呈立体排列的特殊 化学基团，每一抗原可以有多个表位。