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血型的发现史:竟然是一部血迹斑斑的输血史!
2019-08-30 13:32:35  出处:蝌蚪五线谱  作者:赵言昌 编辑:上方文Q   点击可以复制本篇文章的标题和链接

不论什么时候,随便翻一翻新闻,总能看到一个词儿:血液。

台风“利奇马”过后,有些城市血液库存告急,媒体呼吁大家踊跃献血,更多时候还会指定“急需B型血”、“急需熊猫血”等等。看得多了,不免让人困惑。到底是谁,把血液分为这么多类型呢?

放血时代

如果你去过医院,一定见过那个独特的标志:四个圆环叠在一起,看起来跟朵花似的。

血型的发现史:竟然是一部血迹斑斑的输血史!
医疗废物的标志(图片来源于网络)

这个标志代表医疗废物,就是过期药物、用过的药瓶等,但更多的是患者身上“掉下来的”痰液、脓液,甚至是血液。

病人总是与各式各样的体液为伍,早在古希腊时期,医生们就推测,人体内有四种体液,黑胆汁、黄胆汁、黏液和血液。哪种体液过多,对平衡产生影响,都会导致疾病;只有把多余的液体排出去,患者才有可能恢复健康。

“把胆汁和痰液排出体外”是个难题,但放血就很容易。

在这种思想的指导下,无数患者遭了殃,其中不乏留名青史的人物,比如拜伦。

血型的发现史:竟然是一部血迹斑斑的输血史!
拜伦(图片来源:豆瓣)

1824年,诗人拜伦得了重感冒去医院。医生们轮番上场,先后放了拜伦大约一公斤血,甚至在拜伦陷入昏迷后,在他耳边放了数只水蛭来吸血。

这位人类历史上最伟大的诗人之一,就这样被折腾死了。

输血开端

类似的事情多了,难免让人怀疑:放血疗法到底有多大功效?

最早提出质疑的是一位英国医生——詹姆斯·布伦德尔(James Blundell)

血型的发现史:竟然是一部血迹斑斑的输血史!
布伦德尔(图片来源:SciHi Blog)

布伦德尔,1790年生于伦敦。在医学世家的影响下,也对医学很感兴趣,最终成为了一名妇产科医生。我们很难想象,在那个年代选择做一名妇产科医生需要应对怎样的压力,但却很容易推测:他一定见惯了死亡。

生孩子是一件凶险的事情,在缺医少药的年代尤其如此。最常见的是产后出血死亡。正是因为见惯了死亡,布伦德尔开始思考:产后输血……是不是可以拯救生命?

为了验证自己的想法,布伦德尔拟定了一个“三步走”战略:首先,他查阅文献,完成了一篇《输血也许能治疗产后出血》的论文;随后,经过大量动物实验,发现了一个非常重要的原则,输血管中不能有空气;最后,1825年,他终于对人“动手”了。

当时情况非常危急:一位孕妇因为产后出血,眼瞅着就不行了。布伦德尔叫来她的丈夫,让其伸出手臂站在妻子身旁。紧接着,他在丈夫的手臂上扎一个口子,用漏斗接住血液,而漏斗又连着一根软管,血液经过管子输送到了患者体内。

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布伦德尔的输血设备(图片来源:《British Journal of Hospital Medicine》)

为血液立法

1829年,布伦德尔在一篇论文中详细介绍了自己的输血设备。据他所说,这套设备曾为十位患者输过血,其中五位转危为安。不过,也提醒到,输血可能存在某些潜在的不明风险。

很快,全世界的医生们,开始注意到布伦德尔说的不明风险了:发热、头痛、面部震颤、尿液变为酱油色,甚至是死亡都在临床中出现了。

于是问题来了,输血到底导致了哪些改变,为什么患者会出现如此多元的症状?

一直到七十多年后,终于有一位医生找到了答案。

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兰德施泰纳(图片来源:NobelPrize.org)

卡尔·兰德施泰纳(Karl Landsteiner),他的早期经历非常丰富,先是在维也纳大学学习临床医学,接着进入苏黎世、慕尼黑的实验室,研究免疫学,后来又回到维也纳大学成为病理解剖学教授。可以说,当时最热门的研究领域,他都闯了一遍。

1901年,兰德施泰纳对输血产生了兴趣。输血能够拯救患者,也有可能导致患者死亡,有学者据此认为,部分血液是好的,另外的血液的则是坏的。那么,怎么区分好血液与坏血液呢?

兰德施泰纳的研究室里一共有六个人。他设法说服其他同事,从每个人身上取了一点血液,接着,像小孩玩积木一样,把这些血样两两混合在一起。奇怪的事情发生了,在混合之后,有些血样里的红细胞开始凝聚成团。

倘若是别的医生,面对这样的结果,可能会困惑不已。兰德施泰纳却立刻想到了他曾经的研究领域——免疫。

好多人在医院做过皮试,在皮试时,护士会往皮下注射一点药物。如果皮肤发红或鼓起,说明患者对这种药物过敏。即体内的免疫系统把药物当作了敌人(抗原),分泌抗体,抗原遇到抗体互相结合,便会引起皮肤异常。

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皮试示意图(图片来源:nursingcrib.com)

两件事看起来非常相似,兰德施泰纳据此猜测,人类的血细胞上也含有抗原,而血清内存在着抗体。同一个人的血细胞和血清当然彼此为敌。

但如果血细胞上含有A抗原,那么,血清里自然不会有A抗体。

输血的法则

根据这一推测,兰德施泰纳将六分血样分别过滤,将血细胞和血清分离,接着再次进行两两混合,把实验结果绘制成表。

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实验结果(图片来源:《Genetics》)

如上图所示,“Dr. St.”和兰德施泰纳自己的血细胞,不与任何一种血清发生反应,这说明他们的血细胞上没有抗原;与此同时,他们的血清会与别人的血细胞发生凝集反应,说明他们的血清里含有抗体。

下一个问题是,他们的血清中含有几种抗体呢?如果只有一种,其余四位同事的血细胞应该同样的抗体,那就等于说,他们的血型完全相同,彼此间不会发生凝集反应——这与实验结果不符。

血型的发现史:竟然是一部血迹斑斑的输血史!
(ABO血型系统,图片来源:scienceabc.com)

所以,至少有两组抗原抗体:A抗原与抗A抗体、B抗原与抗B抗体。

红细胞上有A抗原,血清里有抗B抗体,称之为A型血;红细胞上有B抗原,血清里有抗A抗体,称之为B型血;红细胞上两种抗原都没有,血清内含有抗A抗体和抗B抗体,则称之为O型血。

这就是我们今天说的ABO血型系统。

通用血型

看到这里,肯定有聪明的读者意识到了,将O型血称之为万能供血者,其实是有问题的。虽然O型血的血细胞上没有抗原,但是O型血的血浆内含有抗体,少量输血没什么,输多了就可能会产生严重的凝集反应。

近年来,学界们一直在努力打造通用血液。比如说,运用某些酶类,敲掉血细胞表面的抗原,让血细胞变得普适;把不同类型的血浆混合在一切,让抗原与抗体互相反应,只要比例合适,便能得到对患者无害的血浆。

到了那个时候,也许,献血就可以不考虑血型了。

据统计,全球大概有1/3的人经历过输血,而在输血之前,每个人都要进行配血实验,以免引起凝集反应。

这一切,都要感谢兰德施泰纳。

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参考文献:

[1]The Nobel Prize in Physiology or Medicine 1930[EB/OL]. NobelPrize.org, [2019-08-08]. https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/1930/landsteiner/biographical/.

[2]OWEN R. Karl Landsteiner and the First Human Marker Locus[J]. Genetics, 2000, 155(3): 995–998.

[3]SCHWARZ H P, DORNER F. Karl landsteiner and his major contributions to haematology[J]. British Journal of Haematology, 2003, 121(4): 556–565.

[4]ELLIS H. James Blundell, pioneer of blood transfusion[J]. British Journal of Hospital Medicine, 2007, 68(8): 447–447.

[5]SACK H. James Blundell and the Blood Transfusion[J]. SciHi Blog, 2017.

[6]心外传奇[M]. 清华大学出版社, 2012.

[7]卡斯蒂格略尼. 世界医学史·第一卷[M]. 北京医科大学医史教研室, 译. 商务印书馆, 1986.

[8]冒烟的耳朵和尖叫的牙齿[M]. 朱机, 译. 科学出版社, 2011.

[9]莉迪亚?康, 内特?彼得森. 荒诞医学史[M]. 王秀莉, 译, 赵一杰, 译. 江西科学技术出版社, 2018.

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