出品:科普中國
作者:賈偉(中國科學(xué)院動物研究所)
監(jiān)制:中國科普博覽
人體主要由水、血液、肌肉、骨骼和脂肪等組成。盡管血液在人體總重量中的占比最少,約8%,但不可否認(rèn)其在人體中的重要性。血液主要由血漿和血細(xì)胞(包括紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板)組成,具有運輸、防御、止血和免疫調(diào)節(jié)等作用。
“留著相同的血,喝著相同的水……”這樣的旋律廣為傳唱,但從科學(xué)的角度分析,還真不是完全正確。大家都知道,我們的血液分為不同的“血型”,這是由血液中的紅細(xì)胞表面攜帶不同的血型抗原決定的??茖W(xué)家們在人類的紅細(xì)胞表面已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了40多個血型抗原系統(tǒng),其中最常見的就是ABO血型系統(tǒng),我們通常所說的“血型”也多指ABO血型。ABO血型系統(tǒng)中,紅細(xì)胞膜上只有抗原A為A型,只有抗原B為B型,若同時存在A和B抗原則為AB型,兩種抗原都沒有的為O型。同時,不同血型的人,其血清中含有不同的抗體,但不含有對抗自身紅細(xì)胞抗原的抗體,如在A型血血清中只含有抗B抗體,在O血型血清中同時含有抗A和抗B抗體,而在AB型血的血清中則兩種抗體都沒有。
血液(圖片來源:veer圖庫)
ABO血型系統(tǒng)及相容性輸血原則探索
輸血治療在如今的外科手術(shù)、創(chuàng)傷救治、腫瘤治療中再普通不過,但任何成熟的技術(shù)都離不開長期的探索。西方醫(yī)學(xué)之父希波克拉底(Hippocrates of Cos)創(chuàng)建了西方傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的經(jīng)典——體液(Humours)學(xué)說,該學(xué)說統(tǒng)治了西方醫(yī)學(xué)實踐數(shù)千年,認(rèn)為應(yīng)將疾病的發(fā)生歸因于體液的失衡,而恢復(fù)平衡的主要手段則是嘔吐、發(fā)汗、瀉下和放血。其中放血療法被認(rèn)為是一種主要的“萬能”的治療手段,受到了極力的推崇。
人類輸血史也因“體液學(xué)說”拉開了序幕,早在17世紀(jì)60年代,便有記載將羊血和小牛血輸進(jìn)人體治療的方法,一部分病人得到了康復(fù),也有人發(fā)生了嚴(yán)重的輸血反應(yīng)不幸死亡。1668年4月17日,法國議會禁止輸血,英國議會迅速效仿。在此后的150年間,曾一度轟動醫(yī)學(xué)界的輸血術(shù)無人問津。
人類血型的發(fā)現(xiàn),是輸血史具有開創(chuàng)意義的重大事件。早在1875年德國生理學(xué)家萊奧納德·蘭多斯(Leonard Landois)對此前的輸血病歷進(jìn)行分析后發(fā)表論文,提出“血液不合或者血液相異導(dǎo)致的溶血反應(yīng)是輸血失敗甚至死亡的原因”的結(jié)論。20世紀(jì)初,維也納的病理學(xué)家蘭德斯坦納(Karl Landsteiner)發(fā)現(xiàn)不同人之間的血液混合時,有時候血細(xì)胞會發(fā)生凝聚現(xiàn)象。為探索該現(xiàn)象的本質(zhì),他進(jìn)行了大量實驗,發(fā)現(xiàn)了ABO血型系統(tǒng)。同時蘭德斯坦納也觀察到接受輸血的病人有時候會發(fā)生一系列不良反應(yīng),嚴(yán)重的甚至?xí)劳?;他認(rèn)為這正是因為人類有不同的血型,而某些血型之間彼此不能相容。
(圖片來源:veer圖庫)
血液離體后極易凝固,這是當(dāng)時輸血療法面臨的困難之一。1915年,盧因森博士(Richard Lewisohn)發(fā)現(xiàn)0.2%的檸檬酸既可以防止血液凝固又對人體無害,這項發(fā)現(xiàn)使得輸血手術(shù)變得普及,但溶血反應(yīng)導(dǎo)致死亡也頻頻出現(xiàn),直至1908年,研究者們探索發(fā)現(xiàn),在輸血前必需進(jìn)行交叉配血,以防止溶血反應(yīng)的出現(xiàn)。
交叉配血是為了測定輸血的相容性,通過受血者血清加供血者紅細(xì)胞懸液(主側(cè)配血),供血者血清加受血者紅細(xì)胞懸液(次側(cè)配血),同時進(jìn)行凝集試驗以證實兩者之間是否存在血型不合的抗原-抗體反應(yīng),以保證受血者的輸血安全。
探索發(fā)現(xiàn),在不考慮外界環(huán)境、實驗設(shè)施等其他干擾因素的情況下:①將實驗中主次側(cè)配血實驗均無凝集反應(yīng)的血液進(jìn)行輸血,無特殊反應(yīng),可以輸注;②實驗中主側(cè)或者次測配血發(fā)生凝集反應(yīng)均會導(dǎo)致溶血發(fā)生,都不應(yīng)該輸注。
(圖片來源:veer圖庫)
早期的臨床輸血是全血輸注,但在臨床應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)諸多患者實際上需要的并不是全血,而是血液中的某一種有效成分。1943年二戰(zhàn)用血需求促使了紅細(xì)胞成功分離及使用。20世紀(jì)60年代起,隨著血液保存液、封閉無菌血液采集和分離塑料血袋系統(tǒng)、血液低溫保存技術(shù)以及大容量冷凍離心機的發(fā)明和應(yīng)用,臨床輸血從輸注全血向輸成分血過渡,這是臨床輸血史中一個歷史性的轉(zhuǎn)折點。人們認(rèn)識到,輸成分血具有諸多優(yōu)點:首先,一血多用,節(jié)約血液資源。健康獻(xiàn)血者捐獻(xiàn)的全血,可以分離制備成紅細(xì)胞、血小板和血漿三種成分,分別用于三個急需輸血治療的患者;第二,成分血的濃度和純度高,針對性強,有利于減少輸血不良反應(yīng);第三,不同血細(xì)胞的壽命和需要的保存條件不同,例如紅細(xì)胞在4℃環(huán)境中可以保存35天,而血小板則需要在20-24℃溫度下震蕩保存,保存期僅有5天。將不同的血液成分分開保存,可以最大限度的發(fā)揮其作用和價值,方便使用。
O型血真的是萬能血型嗎?
經(jīng)過上文的闡述,相信大家對血型和輸血原則已經(jīng)有了基本的認(rèn)識,那么大家對“O”型血是萬能血型的說法是不是也有了新的認(rèn)識?
事實上,O型血的紅細(xì)胞才是萬能的。在交叉配血實驗中,O型紅細(xì)胞膜上無抗原A和抗原B,與其他任何血型的血清都不會發(fā)生凝集反應(yīng)。而O型血的血清中含有抗A和抗B抗體,與其他任何血型(除O型血)的紅細(xì)胞膜上的抗原均會發(fā)生凝集反應(yīng),所以O(shè)型的血小板和血漿并不能輸注給其他血型的患者。同理,AB型的血小板和血漿,由于不含抗A和抗B抗體,與其他任何血型的紅細(xì)胞都不會發(fā)生凝集反應(yīng),可以稱之為”萬能血小板“或”萬能血漿“。值得注意的是,雖然O型紅細(xì)胞可以輸注給任何其他血型的患者,但是紅細(xì)胞分離過程中還是會混有少量血漿,所以輸注速度不宜過快,避免血漿中少量的抗體與受血者的紅細(xì)胞發(fā)生輸血反應(yīng)。同時O型紅細(xì)胞是萬能的又有一定的局限性,我們在緊急輸血的情況下,O型紅細(xì)胞確實可以緊急搶救使用。但是現(xiàn)在已知的人類血型系統(tǒng)有40余種,O型紅細(xì)胞僅滿足ABO血型系統(tǒng)的相容性輸血,當(dāng)患者血清存在其他血型系統(tǒng)的抗體時,還是有可能會出現(xiàn)溶血反應(yīng)的。所以在非搶救緊急輸血情況下,我們還是應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎的進(jìn)行輸血前的相關(guān)檢測,以保障輸血安全。
雖然血液代用品研發(fā)已取得一定的進(jìn)展,但目前血液成分還不能人工制造,無償獻(xiàn)血仍是獲取血液資源的唯一途徑。為了讓臨產(chǎn)的媽媽不會因大出血而發(fā)生意外,創(chuàng)傷失血的患者不會因無法補給而失去生命,治療中的腫瘤患者不會因得不到輸血支持而喪失治愈的希望,讓我們團(tuán)結(jié)起來,加入到無償獻(xiàn)血的隊伍中,幫助更多的患者度過難關(guān)。
審核:孫佳麗(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院血液學(xué)研究所)