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。
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。
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)。
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。
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。
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。
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。
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。
(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:
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作者:赵言昌