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爲什麼會有不同的血型?

最直接了當的答案就是基因突變,ABO血型的差異來自同一個基因位點的不同突變版本。不過從演化的角度看,這個問題其實還沒有特別清晰的解釋。

爲什麼會有不同的血型?

1900年,奧地利着名醫學家、生理學家卡爾·蘭德斯坦納最先發現了A、B、O三種血型,並據此於1930年獲得諾貝爾生理和醫學獎。此後,科學家研發出了更強大的工具來探測血型的生理特徵;追蹤了血型遙遠的過去並考察了血型對人類健康的影響。然而,血型頭上仍然籠罩着一些神祕的面紗未被揭開。對於它們獨特的存在,科學家迄今仍然沒有給出很好的解釋。

“是不是很神奇?”美國加州大學聖地亞哥分校的生物學家阿及特·瓦奇說:“在血液被發現擁有不同類型之後100多年且這一發現被授予諾貝爾獎近100年之後,我們仍然不知道血型究竟有什麼用。”

現在,醫生們知道了人有不同的血型,就會爲不同血型的病人輸入合適的血,從而拯救他們的生命。但在歷史上的大部分時間裏,將血液從一個人體內輸入另一個人體內只是一個瘋狂的幻想。

早在文藝復興時期,醫生們就曾經考慮過:要是把血液注入病人的靜脈裏會發生什麼?有些人認爲,這一方法可以治療各種疑難雜症,甚至包括精神錯亂。最終,在17世紀,幾名醫生將這一想法付諸實踐。

爲什麼會有不同的血型? 第2張

目前公認的是英國勞爾開創了動物輸血的先河,法國人丹尼斯是第一個在人體上輸血成功者。1665年,英國醫生勞爾首先將一條瀕於死亡的狗靜脈與另一條健康狗的動脈用鵝毛管連接起來,受傷的狗奇蹟般地起死回生,這一實驗證明了輸血能夠救命,開創了動物輸血的先河。1667年,他又用銀管將羊的頸動脈連接到人的肘動脈上,把羊血輸給了人,又獲成功。

同一年,法國醫生丹尼斯用同樣的方法把羊血輸給一名有病的男孩也獲成功;後來他又給一位願意做實驗的健康人輸羊血,還是安然無恙。但當他把小牛動脈血輸給一名梅毒患者時卻出現了意外,輸血後患者出現了發熱、腰痛等症狀,並有黑色尿,不久便死亡。死者家屬狀告丹尼斯有殺人罪。法庭判決自1668年4月17日起,未經巴黎醫學部批准不得輸血。此後法國議會和英國議會均下令禁止輸血。

在接下來的150年間,曾一度轟動醫學界的輸血技術再也無人問津。即使到了19世紀,也只有少數醫生敢嘗試這一手術過程。其中便有一位名叫詹姆斯·布倫德爾的英國醫生。和他那個時代的許多醫生一樣,布倫德爾見證了許多女性患者在分娩時因出血過多而死亡。1817年,在一名患者去世後,他發現自己再也無法忍受這種情況了。

“我忍不住想,病人或許可以因爲輸血而保住性命。”布倫德爾後來寫道。布倫德爾也透過實踐慢慢確信,早期的輸血事故之所以會失敗,是由於犯了一個根本性的錯誤:用他的話說,就是輸“畜生的血”。布倫德爾得出結論,醫生不應該在不同物種之間輸血,因爲“不同類型的血液相差甚遠”。

布倫德爾斷定,人類患者應該只被輸入人血,但迄今還沒有人曾經做過這樣的手術,於是,布倫德爾決心成爲第一個“吃螃蟹者”,他設計了一套由漏斗、注射器和試管構成的系統,可以引導血液從捐血者那兒流進需要輸血的病人體內。在狗身上測試了這套設備以後,布倫德爾被叫到一個血流不止的垂死的病人牀前。幾個人共計捐了0.4公斤的血,他隨後將其注射進這個垂死男人的手臂。手術結束後,患者告訴布倫德爾,自己感覺好多了——“不那麼暈了”,但兩天後,這名患者還是死了。

即便這次嘗試以失敗告終,但這一經歷使布倫德爾確信,輸血將極大地造福人類。在隨後的幾年內,他繼續往病入膏肓的患者體內輸入血液,總共進行了10次手術,其中有4例病患存活了下來。

血型的發現

爲什麼會有不同的血型? 第3張

布倫德爾認爲只應該給人輸人血是正確的,但他不知道另一個與血液有關的關鍵事實:只應該給人輸某些人的血。很可能正是因爲他對這一簡單事實的無知,導致了經他之手治療的一些病人的死亡。而讓這些死亡顯得更悲慘的是,幾十年後一個相當簡單的手術讓世人發現,原來血液具有不同的類型。

19世紀初的輸血手術爲何失敗?第一條線索是血液凝結成塊。19世紀末,當科學家將來自不同人的血液在試管裏混合時,他們注意到,有時候紅細胞會粘連在一起。但由於這些血液一般來自病患,科學家便將這些凝塊視爲某種病理症狀而沒有去深究。但後來,奧地利着名醫學家、生理學家卡爾·蘭德斯坦納想弄清楚健康人的血液是否會凝塊,結果明確無誤地顯示,將健康人的血液混合在一起有時也會出現凝塊。

於是,蘭德斯坦納開始分析血液的凝塊模式,他從實驗室的成員(也包括他自己)身上採集血液,然後將每份樣本分離成紅細胞和血漿,接着再將一個人的血漿與另一個人的紅細胞混在一起。蘭德斯坦納透過研究發現,只有當將特定人的血液混在一起時纔會出現凝塊。

1909年,蘭德斯坦納最終找到了答案:人類的血液看起來似乎一樣,但當每個人被割傷或遭遇其他傷害時,血液會出現不同的症狀特點,他把這些不同的症狀稱作爲血型。他研究出了一種方法,將血液類型分爲三種,也就是我們現在熟知的A型、B型和O型血液(這也是這三種血型第一次被人發現)。幾年後,另外兩名科學家發現了人類第四種主要的血型——AB型。1921年,美國人魯本·歐坦伯格完成了首例使用血型和交叉配血的輸血實驗,這一嘗試不僅讓人們發現血型具有遺傳性,也開啓了現代輸血醫學的新紀元。

然而,在此之後的20年間,醫生在按照血型進行輸血時,仍然會偶然地碰到一些問題。1930年到1940年間,卡爾·蘭德斯坦納和亞歷克斯·維也納、菲利普·萊文以及R.E.斯泰森發現,引起上述大多數輸血反應的“罪魁禍首”就是獼猴因子(又稱Rh因子)。Rh因子是一種在紅細胞中發現的蛋白物質,85%的人都擁有這種物質(這些人被稱爲Rh陽性,在血型後用“+”表示);另外15%的人則缺乏這種物質(這些人被稱爲Rh陰性,在血型後用“-”表示)。如果Rh陰性的血液輸入了Rh陽性的人體裏,結果非常嚴重,甚至會產生致命的反應。當人們找到了如何去鑑定血液的Rh是陰性還是陽性的可靠方法時,人類就獲得了輸血中另一個重要的認知。

差異由紅細胞表面不同的分子造成

在實驗和日常實踐中,蘭德斯坦納還發現,將不同人的血液混合在一起,結果遵循一定的定律。如果他將A型血的血漿與另一個A型血的人的紅細胞混合在一起,血漿和紅細胞仍然是液體。B型血也一樣。但如果他將A型血的血漿和B型血的紅細胞混合,血液就會出現凝塊;將B型血的血漿與A型血的紅細胞混合在一起,結果也一樣。

不過,O型血的表現卻與A、B型血不同,當蘭德斯坦納將A型或B型血的紅細胞和O型血的血漿混在一起時,紅細胞凝結成塊;但當他將A型或B型血的血漿加入O型血的紅細胞時,卻未出現任何凝塊。

正是這種凝塊讓輸血充滿了潛在的危險。如果病人是A型血,醫生卻不小心將B型血注射進他的胳膊,那麼他的身體裏會充滿了微小的凝塊,這些凝塊會擾亂循環系統,導致病人大出血、呼吸困難,甚至可能死亡;但如果病人得到的是A型或O型血,就不會有事。

蘭德斯坦納並不知道究竟是什麼將一種血液與另一種血液區分開來,後幾代的科學家發現,每種血型的紅細胞表面都有不同的分子“裝飾”。例如,在A型血中,紅細胞會分兩個階段構建這些分子,就像搭建一棟兩層樓的房子:第一層叫H抗原;第二層叫A抗原;B型血則將其“房子”的第二層建成不同的形狀;而O型血則只修了H抗原就偃旗息鼓了。

每個人的免疫系統都對自己的血型瞭若指掌,如果接受了錯誤血型的輸血,人的免疫系統就會把輸進來的血當成侵略者,從而奮起回擊。但O型血不在此列,因爲其只有H抗原,而H抗原普遍存在於其他類型的血當中,這使O型血的人可以給其他血型的人輸血,而O型血對血液中心來說也尤其珍貴。

儘管蘭德斯坦納有關血液凝塊的實驗讓人們瞭解到血液擁有不同的類型,在輸血前,醫生們必須對供血者和受血者的血液做血型鑑定,並在體外檢測二者相混不發生凝集,從而避免因輸血凝集反應導致的生命危險,這一發現大大推動了輸血技術的發展,蘭特斯坦納也因此於1930年獲得諾貝爾生理學或醫學獎。

但另一個問題又出現了:如果血型真有用的話,那麼,它是用來做什麼的呢?爲什麼紅細胞要費力修建各自的分子“房子”?爲什麼人擁有不同的“房子”呢?

對於這些問題,有各種各樣的解釋,有些並不那麼科學的解釋還獲得了巨大的人氣。“這完全是莫名其妙。”美國紐約血液中心免疫血液學、基因組學和稀有血液部門的主任康妮·韋斯特霍夫感嘆說。

標籤:血型