1、血清型和红细胞酶型,血清型概述,血清是血液中的“无形成分”-由多种蛋白质、有机高分子物质、无机盐和水等成分组成。,血清型的概念,人类某些血清蛋白具有遗传多态性，表型有个体差异，称为血清型（serum types。血清型也称为血清蛋白的多态性或遗传标记。,血清型的发展,人们对免疫球蛋白型的研究较为深入。研究发现免疫球蛋白具有复杂的结构和功能，是血清蛋白质中多态性最多的一种蛋白质。正常人的免疫球蛋白很不均一，难以研究分析其抗体结构。,采用电泳（淀粉电泳、丙烯酰胺电泳）和免疫学方法（免疫扩散，血凝抑制）及免疫电泳相结合的方法，以检出的血清蛋白型有触珠蛋白、转铁蛋白、低密度脂蛋白等21个系统，137个
2、抗原。,免疫球蛋白,人类免疫球蛋白已知有三类同种异型：Gm，Am和Km。,免疫球蛋白同种异型遗传标记,同种异型遗传标记是位于免疫球蛋白上反应个体差异的遗传标记。一、免疫球蛋白的结构与分类,氨基端,羧基端,IgG(链）、IgA（链）、IgM（链）、IgD（链）、IgE（链）,人类Ig 根据其重链稳定区的分子结构和抗原特异性的不同，分为五类：,根据IgG重链恒定区氨基酸排列不同及二硫键的数目和位置不同将IgG进一步分为四个亚类:IgG 1、IgG2、IgG3、IgG4 根据轻链恒定区的不同可分为两型：型和型,二、Gm型与Km型的命名 位于IgG1、IgG2、IgG3、IgA、IgE及轻链上的同种异
3、型遗传标记分别以符号G1m、G2m、G3m、Am、Em、Km代表,同种异型,Gm（Gamma marker）为IgG表现出来的同种异型。Gm同种异型的抗原性已发现三十种左右，分别表现在gamma链上。Gm系统中每对因子遗传位点无基因内组合，呈紧密连锁的单倍型。Gm单体型在不同的种族人群中表现各异，人种差别较大。在我国汉族和其他少数民族单倍体基因型和单倍型表现不一。,由于各群体调查Gm因子的种类及个数不同，因而Gm因子单倍型中组合数目多寡也不同,存在于IgG2亚类上的G2m(23）因子最早由Kunkel等发现。以后的研究表明，G2m(23）因子的分布有以下特点：(1)它是人类IgG2上唯一可检出
4、的同种异型遗传标记;(2)在黑人中，G2m(23）因子极少存在，故它是识别人种非“非洲来源”的重要标记；(3）除人类外，它几乎不存在于其他灵长类动物，提示它具有高度的种属特异性。,因此，G2m(23)因子作为人类免疫系统的特征，可用于研究人类进化、种族特征、基因流动以及自然选择对人类免疫系统的作用等。,Gm型的遗传,通过对Gm因子的广泛群体遗传学及家系调查，证实Gm因子的遗传方式为常染色体共显性单倍型遗传。,抗Gm抗体的产生,输血：尤其是儿童患者，经多次输血后常常可测到可识别特异性的抗体。在成人，至少经过长期的刺激,才能产生抗体。在经产妇,单独一次注射免疫球蛋白,不可能增加针对免疫球蛋白的抗体
5、；妊娠：曾在孕妇中检测到抗G1m（1）,后来她的婴儿证实为G1m（1）。脐血血清中含有少量（1%或更少）的内源性IgG,当婴儿的所载有的IgG决定簇与母亲不同时,母亲即被免疫；婴儿对母亲IgG同种异型的免疫应答,吴国光等曾对上海2万名献血者进行抗Gm抗体检测，共检测出抗Gm抗体阳性标本9份，检出率为0.045%；抗Gm抗体虽然可能引起输血过敏反应等，但反应较轻微，因此输血中无需常规检测抗Gm。,Am同种异型,属于IgA表现出来的同种异型。Am抗原存在于Alpha2重链的恒定区，例如IgA2亚型有A2m（1）和A2m（2）两种同种异型，受控于两个等位基因。二者在白人、黑人和黄种人中分布都不相同。
6、临床上IgA缺乏症患者或少数IgA含量正常患者因多次输血可产生抗IgA抗体。体内含有IgA抗体的患者输注含有IgA的血液或制品时可发生过敏反应，严重时会导致休克，甚至死亡。,Km同种异型,Kappa marker是IgG在Kappa链上的同种异型表现。Km系统有三个因子：Km（1）、Km（2）、Km（3），Km系统的等位基因有Km1、Km1，2和 Km3三个，按常染色体共显性规律遗传此系各个抗原在白人、黑人和东亚人分别均不相同。,新生儿出生时带有来自母体的IgG，此期间具有母体的同种型。出生后约6个月，新生儿产生自己的免疫球蛋白，表现出自己的同种异型。,免疫球蛋白同种异型检测的意义,很多疾病和
7、其密切相关，如重症肌无力、慢性活动性肝病和类风湿关节炎和特定的Gm单体型相关。种系调查亲子鉴定输血反应,5、法医学意义 Gm、Km系统个人识别率及非父排除率均高于已知的红细胞血型、红细胞酶型及其他血清型，且Gm与Km抗原在常温下或碱性环境中很稳定，溶血对抗原性无大影响，所以Gm、Km系统具有很高的法医学应用价值,免疫球蛋白同种异型与临床输血,Gm,病人体内有抗Gm抗体，输全血、血液成分或血液制品所引起的反应一般较轻,受血者体内缺乏lgA,完全缺乏：约有1/500的病人ABO血浆中几乎完全缺乏lgA，输入含有lgA的血液或血液制品，刺激病人产生很强的抗lgA抗体，以后再输入含有IgA血液或血液成
8、分及血浆制品可发生严重过敏反应，甚至死亡。,IgA完全缺乏的人，这种人即使从未输血或未注射血液制品，特异性抗-IgA抗体也十分常见。据 Schmide(1969)描述一名 IgA 完全缺乏的妇女，第一次输血便发生十分严重的过敏性反应，测定其抗-IgA效价为1750，第二次输血后上升到17500。,部分缺乏：病人缺乏lgA亚类，输含lgA的血液或血反应，因为受输入抗体的刺激，于10天后可能产生针对lgA亚类抗体，以后再此类制剂会发生反应，一般症状较轻，如荨麻疹等。,IgA缺乏症由Vyas于1968年首次报道，是已知病因最为明确的一种输血类过敏反应。抗IgA抗体多为IgG型，抗原抗体反应激活补体释
9、放C3a、C5a等致敏物质，引起类过敏反应,类特异性抗-IgA，即aIgA：产生类特异性抗IgA的患者血清中检测不到IgA，其产生的抗IgA与所有的IgA均可发生反应，在患者血清中滴度高；限定特异性抗-IgA：产生限制特异性抗IgA的患者少见，其血清中可检测到正常含量或偏低含量的IgA，但某一种IgA亚类缺乏，因此其产生的抗IgA具有限制性，仅与相应缺乏的亚类IgA(如IgA1或IgA2)反应，且在患者血清中滴度低。,抗IgA抗体分类,IgA缺乏症患者必须输注IgA缺乏的血液或制品。在国外的血液中心已普遍筛选IgA（）的血液或制品冷冻保存以备急用。因此开展人群Ig同种异型研究，检出人血清中抗I
10、g，对疾病及输血反应的诊断、预防和治疗有积极意义。,思考：,对IgA缺乏或部分缺乏的病人，应该如何输血？,1、IgA完全缺乏献血员的全血或血浆（最理想）。据文献报道,IgA缺乏献血员中,日本只有0.7/万人;芬兰只有125/万人,有文献报道在中国正常人群中,IgA缺乏患病率为2.4/万人。因此,要找IgA缺乏的献血员十分困难。,2、自体输血；3、生理盐水多次洗涤的红细胞悬液；4、脐带血？,脐血中IgA极少主要是因为出生前的胎儿与外界隔绝，B细胞尚未受到抗原的刺激,不能转化为分泌抗体的浆细胞,除IgG外,其它IgM、IgA等大分子免疫球蛋白都不能过胎盘,均由出生后不断接触病原而逐渐产生,IgA一
11、般出生后24个月才开始出现。9岁后接近成人水平。故胎儿娩出时,脐血中IgA不存在或极少。,思考,IgA缺乏或者部分缺乏者，其体内含有抗-IgA抗体，能否作为献血者？,研究方法：复查输血记录，找出有抗-IgA且IgA缺乏的血小板捐献者，将他们的血小板与非IgA缺乏的血小板作输血后比较。,结果：4个有抗-IgA且IgA缺乏的血小板捐献者共献出血小板25份，输给22个人，有1人发生了发热反应，经确定与输血无关。对照组60名献血者共献出78份血小板，输给56名受者，其中1人发生过敏反应。结论：输入带有IgA抗体的血液成分似乎不会增加输血反应率。,IgA缺乏引起输血反应1例,患者,男,65岁,O型血,因
12、肝硬化住某医院,3月2日输O型血浆200ml,未见任何不良反应,3月24日再次输入O型血浆200ml时,患者出现了皮肤潮红,出汗,血压低,呼吸困难,恶心和会厌水肿等一系列过敏反应症状。于是立即停止输血,将患者血样和所输血浆送到血液中心进行检查。,核对用血申请单、血袋标签、交叉配血试验记录 核对受血者及供血者ABO血型，Rh（D）血型。用保存于冰箱中的受血者与供血者血样、新采集的受血者血样、血袋中血样，重测ABO血型、Rh（D）血型、不规则抗体筛选及交叉配血试验（包括盐水相和非盐水相试验）；,结果,对两份标本进行血型血清学检查,并对所输血浆进行细菌培养,均未发现任何异常情况。同时根据患者输血情况
13、及所出现症状以及患者即往史进行分析,推断其可能是由于患者血浆中缺乏IgA,因输血浆产生抗体引起抗原抗体反应,进而产生过敏反应症状。对患者血浆中IgA 情况进行检测,发现患者血浆中IgA 含量仅为4.5mg/dl,远远低于同年龄组平均水平下限;而其抗IgA 抗体效价为1:3 000；同时对患者即往史调查发现,患者平时经常出现呼吸道、消化道感染症状,进一步证明了我们的推断,免疫球蛋白同种异型的其他应用,免疫球蛋白同种异型检测意义人类学研究,中国人免疫球蛋白同种异型的研究：中华民族起源的一个假说 赵桐茂（上海输血研究所），遗传学报，1989,目前已知的免疫球蛋白同种异型有Gm Am、Em 和Km等系
14、统。Gm 在免疫球蛋白lg的重链上，受控于第14号染色体，已检出18种因子。这些Gm因子以比较固定的形式组成单体型遗传。Km 因子有3种，受控于第2号染色体。群体和家庭调查表明Gm 单体型稳定，发生交换的情况极少。不同种族间不但Gm 单体型频率明显差异，而且还存在一些具有“人种特异性”的Gm 单体型，因此在人类学研究中Gm是个很有用的遗传标记。,摘要：调查了我国24个民族、74个群体的免疫球蛋白同种异型Gm、Km分布。测定了9560例个体的Gm(1，2，3，5，21)因子和9611例个体的Km(1)因子。根据Gm单体型频率计算了遗传距离并绘制系统树。,Gm1，21分布,Gm（1，3，5）分布,
15、这些群体可以分为南北两大类型，被假设分别起源于黄河流域和长江流域。北方类型包括居住在我国北方的汉族、维吾尔族、哈萨克族、东乡族、鄂伦春族、蒙古族、朝鲜族、褡固族、满族、藏族、回族、锡伯族和保安族。南方类型包括南方汉族、土家族、白族、彝族、苗族、布依族、水族、畲族、仫佬族、壮族、侗族和京族。,结果 支持作者早前提出的有关中华民族起源于古代两个不同群体的假说。这两个群体大致以北纬30度为界，分别居栖在黄河和长江流域。不同人种间的差异，大于同一人种内不同群体间的差异。与高加索人种关联的Gm 3，5单体型存在于中国西北地区的少数民族中，提示混有高加索人种血缘。很可能来源于中亚地区的高加索人，通过“丝绸
16、之路”进入中国。Km因子在所调查的74个群体中呈随机分布。,Ig同种异型检测方法,免疫学方法：微量血凝抑制试验 ELISA等方法电泳(Electrophoresis):SDS-PAGEPCR,抗原分型-红细胞凝集抑制试验将稀释的受检血清与等量最适稀释度抗Gm血清混合；室温反应30分钟；加入已知Gm抗原致敏的指示红细胞悬液；置室温1小时后离心,观察结果。如果受检血清中含有某种Gm型免疫球蛋白，将抑制抗Gm凝集带有Gm因子的抗体所致敏的红细胞，使之呈阴性反应。,抗原分型ELISA技术：以检测G3m(16)为例,EL1SA包板抗原为稀释的混合人IgG，第一抗体为抗G3m(16)因子单克隆抗体，第二抗体为稀释兔抗鼠Ig辣根氧化酶标记抗体；第一抗体加入测定板之前，预先加等体积稀释好的待测血清，置室温反应2小时。然后再分别加入第一抗体和第二抗体；抑制率=(xY)x 式中x 为未经待测血清抑制的单克隆抗体的吸光度；Y为经待测血清抑制后的单克隆抗体的吸光度。抑制率大于50为阳性，抑制率小于或等于50%为阴性。,琼脂糖电泳聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）等电聚焦电泳：是一种根据样品的等电点不同而使它们在p
