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血型的发现史竟然是一部血迹斑斑的输血史!

科普小知识2021-11-05 08:04:14
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每当你浏览新闻,你总能找到一个词:血。

台风“莱基马”过后,一些城市的血液储备告罄。媒体呼吁大家踊跃献血。更多时候,他们会指定“急需的B型血”和“急需的熊猫血”等等。看得太多令人困惑。是谁把血液分成这么多类型的?

放血时代

如果你去过医院,你一定看到过那个独特的标志:四个圆圈堆叠在一起,看起来像一朵花。

血型的发现史竟然是一部血迹斑斑的输血史!

医疗废物的迹象(来自互联网的图片)

此标志代表医疗废物,即过期药品、用过的药瓶等。,但更多的是患者的痰液、脓液甚至血液“滴下”。

病人总是与各种体液有联系。早在古希腊,医生就推测人体内有四种体液,黑色胆汁、黄色胆汁、粘液和血液。任何影响平衡的多余体液都会导致疾病。只有排出多余的液体,病人才能康复。“排出体内的胆汁和痰”是个难题,但放血很容易。

在这种思想的指导下,无数的病人遭受了痛苦,包括一些著名的历史人物,如拜伦。

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拜伦(照片来源:豆瓣)

1824年,诗人拜伦患了重感冒,去了医院。医生们轮流玩耍,一个接一个地释放大约一公斤拜伦的血液。甚至在拜伦陷入昏迷之后,几条水蛭也被放在他的耳朵里吸血。这是人类历史上最伟大的诗人之一,被折磨致死。

输血的开始

有如此多的相似之处,人们不禁要问:放血疗法有多有效?

英国医生詹姆斯·布伦德尔是第一个提出质疑的人。

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布兰德尔(照片来源:科学博客)

布兰德1790年出生于伦敦。在医疗家庭的影响下,他也对医学感兴趣,并最终成为一名产科医生和妇科医生。很难想象在那个时候选择妇产科医生会有什么样的压力,但很容易推测他一定习惯了死亡。

生孩子是一件危险的事情,尤其是在这个缺乏医疗保健和药物的时代。最常见的是产后出血死亡。正是因为普通的死亡,布兰德开始思考:产后输血……它能拯救生命吗?

为了检验他的想法,布兰德制定了一个“三步走”的策略。首先,他查阅了文献,完成了一篇题为“输血可以治疗产后出血”的论文;后来,经过大量的动物实验,发现了一个非常重要的原理:血管里不应该有空气。最后,在1825年,他终于“攻击”了人们。

当时情况非常危急:一名孕妇因产后出血而无法观看。布兰德打电话给丈夫,让他伸出手臂,站在妻子身边。然后,他在她丈夫的手臂上做了一个切口,用一个漏斗把血液收集起来,这个漏斗又连接到一个软管上,通过这个软管把血液输送给病人。

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布兰德尔的输血设备(照片来源:英国医院医学杂志)

血液立法

1829年,布兰德在一篇论文中详细介绍了他的输血设备。根据他所说的,该设备已经给10名病人输血,其中5人已经康复。然而,也要注意输血中可能存在一些未知的潜在风险。

很快,世界各地的医生开始注意到布兰德提到的未知风险:发烧、头痛、面部震颤、尿液变成酱油色,甚至在临床实践中出现死亡。所以问题出现了,输血导致了什么样的变化,为什么病人会有如此多样的症状?

直到70多年后,医生终于找到了答案。

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兰斯泰讷(照片来源:NobelPrize.org)

卡尔·兰德斯坦纳有非常丰富的早期经历。他先是在维也纳大学学习临床医学,然后进入苏黎世和慕尼黑的实验室学习免疫学,然后回到维也纳大学成为病理解剖学教授。可以说,他突破了当时最热门的研究领域。

1901年,兰德斯坦纳开始对输血感兴趣。输血可以拯救病人,也可能导致死亡。一些学者认为有些血是好的,有些是坏的。那么,如何区分好血和坏血呢?

兰德斯坦纳的实验室里有六个人。他设法说服其他同事从每个人身上抽取少量血液,然后像一个玩积木的孩子一样,将这些血液样本成对混合。奇怪的事情发生了。混合后,一些血样中的红细胞开始聚集。

如果是其他医生,他们可能会对这样的结果感到困惑。兰斯泰讷立即想到了他以前的研究领域——免疫。

许多人在医院做过皮肤测试。在皮肤测试中,护士会在皮肤下注射一点药物。如果皮肤发红或肿胀,说明患者对药物过敏。也就是说,人体免疫系统将药物视为敌人(抗原),分泌抗体,当抗原遇到相互结合的抗体时,会导致皮肤异常。

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皮肤试验示意图(照片来源:nursingcrib.com)

这两件事看起来非常相似,兰德斯坦纳推测人类血细胞也含有抗原,而抗体存在于血清中。当然,同一个人的血细胞和血清是彼此的敌人。然而,如果血细胞含有抗原A,血清中自然不会有抗体A。

输血规则

根据这一推测,landsteiner分别过滤了六份血样,分离出血细胞和血清,然后将它们再次成对混合,将实验结果绘制成表格。

血型的发现史竟然是一部血迹斑斑的输血史!

实验结果(图像来源:遗传学)

如上图所示,“圣博士”和兰德斯坦纳自己的血细胞不与任何血清反应,这表明他们的血细胞上没有抗原。同时,他们的血清会与其他人的血细胞凝集,表明他们的血清含有抗体。

下一个问题是,他们的血清含有多少抗体?如果只有一个,其他四个同事的血细胞应该有相同的抗体,这意味着他们有完全相同的血型,不会互相凝集——这与实验结果不一致。

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(ABO血型系统,照片来源:scienceabc.com)

因此,至少有两组抗原抗体:甲抗原和抗甲抗体,乙抗原和抗乙抗体。

红细胞有A抗原,血清有抗B抗体,称为A型血。红细胞有B抗原,血清有抗A抗体,称为B型血。红细胞上没有两种抗原。血清中含有抗甲抗体和抗乙抗体,称为O型血。

这就是我们今天谈论的ABO血型系统。

通用血型

看到这里,一定有一些聪明的读者意识到把o型血称为万能献血者是有问题的。虽然O型血的血细胞上没有抗原,但O型血的血浆中含有抗体。少量输血是好的,大量输血可能引起严重的凝集反应。

近几年来,学者们一直在努力构建普世的血液。例如,一些酶被用来敲除血细胞表面的抗原,使血细胞通用。不同类型的血浆混合在每样东西中,使抗原和抗体相互反应,只要比例合适,就可以获得对病人无害的血浆。那时,也许无论血型如何都可以献血。

据统计,世界上大约有1/3的人接受过输血。输血前,每个人都必须进行血液匹配实验,以避免凝集反应。

感谢兰德斯坦纳做了这一切。

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参考:

[1]1930年诺贝尔生理学或医学奖[。[NobelPrize.org,2019-008]。http://www . nobel prize . org/prices/medicine/1930/landsteiner/biological/。

[2]欧文·卡尔·兰德斯坦纳和第一个人类标记基因座[。遗传学,2000,155(3):99998。

[3]施瓦兹·赫普,多尔纳·卡尔·兰德斯坦纳及其对血液学的主要贡献[J]。英国血液学杂志,2003,121(4):55565。

[4]埃利斯·詹姆斯·布伦德尔,输血的先驱[·J]。英国医院医学杂志,2007,68(8):447–447。

[5]萨克·詹姆斯·布伦德尔和输血[J]。科学博客,2017。

[6]心外传奇[男]。清华大学出版社,2012。

[7]卡斯蒂利亚尼。《世界医学史》,第一卷,[医学杂志。北京医科大学医学部,译。商务印书馆,1986。

[8]吸烟的耳朵和尖叫的牙齿[男]。朱姬,译。科学出版社,2011。

[9]莉迪亚?康,内特?彼得森。荒诞医学史[·M]。,赵译。江西科学技术出版社,2018。