顾晋｜撰文

20世纪70年代，由日本东京广播公司制作的电视连续剧《血疑》于1975年在日本播出。该剧主要讲述天真善良的大岛幸子在父亲的研究室不幸受到生化辐射，患上血癌，需要不断换血，可是她的父母和她的血型都不合，而幸子的男朋友相良光夫的血型与她相符，幸子的特殊AB—Rh阴性血型又引出了她的身世之谜。1984年《血疑》引入中国，那时我刚刚从大学毕业，这部电视剧给了一代人美好的回忆。通过《血疑》，我们知道了“Rh阴性AB型血”。

什么是血型？对外科医生来说，为什么血型那么重要？

我们知道，整个外科学的发展，经历了几个重要的转折，从解剖学的诞生、麻醉学的出现，到止血技术、抗菌术的巨大进步，让外科医生在手术时变得从容不迫。随着外科医生不断探索新的外科手术领域，人们很快就发现，凡是外科的疑难手术，遇到的最大困难就是出血！术中遇到出血时，我们会关闭出血的血管。然而，我们还会遇到大出血的时候，特别是一些大面积剥离解剖后的手术创面的广泛渗血，往往难以控制。如果出血过多，病人就会有生命危险。因此，外科医生就开始探索如何从健康人体内抽取血液，用于那些重大手术中需要输血的病人，寻找把健康人的血输给病人的方法和手段。

我们每个人身体里的血液都携带着来自父母的遗传信息，称作血型，同样遵循孟德尔遗传定律。血型就是把我们的血液按照其自身特有的类型进行分类。血型也是判断亲代与子代关系最基本的信息之一，是现代外科输血最重要的依据。因为人们发现，不是每个人的血液都是可以随便输给另一个人的。

研究表明，如果我们在没有选择的情况下将一个人的血液输给另外一个人，接受输血的人身体里就会出现一种叫做“排斥”的反应。这种反应是非常危险的，外来血液会引起受者体内的一系列不适症状，通常称之为“输血反应”，实际上是一种溶血现象，甚至可能导致身体的器官功能衰竭。因此，人们开始探索如何正确地实现人与人的相互输血，怎么样才能不导致排斥。

人类早在远古时期就开始探索血液的秘密。一代又一代人不断努力，试图将人类的血液与生命的延续紧密联系。天地轮回，日月穿梭，其间饱含着一代又一代君主帝王对长生不老的渴求，宗教与信仰、君王与庶民、战争与杀戮、医生与患者。伴随着科技的进步，人们真正了解和正确使用血液，时光的记忆已经过去了千年。

自古时起，人们就已经认识到失血会引起身体虚弱，导致死亡。中医也认为“血气”是一个人的生命之本，那时补充血液的方式主要是让病人直接饮血，说白了就是喝进去，最好是年轻、健康的人或动物的鲜血。古罗马诗人、作家奥维德（Ovid，前43年—17/18年）在其著名的神话作品《变形记》中曾这样描述换血治疗：美狄亚（Medea，阿尔戈英雄之一杰森的妻子）将她年迈的公公伊桑的血液替换为长生不老药，使他返老还童。罗马作家、哲学家盖乌斯·普林尼·塞孔都斯（Gaius Plinius Secundus，23—79年）曾描述过观众如何冲进竞技场喝光垂死角斗士的血，因为这些人相信角斗士的力量和勇敢的品质存在于血液中，可以通过饮用他们的血液来获得这些优秀的品质。古埃及的一些国王曾在血中沐浴，他们相信这样的沐浴能够“使病人复苏，使老年人和残疾人恢复活力”。据报道，古代挪威人会喝海豹和鲸鱼的血来治疗癫痫和坏血病。许多文学和影视剧作品中也有相关的描述，相信你一定不会陌生。最著名的一个例子就是吸血鬼的传说，即吸血鬼通过喝活人的血而永葆青春、获得永生。古往今来，人们对于血液中神秘力量的迷恋从未停歇。

著名的解剖学家克劳迪亚斯·盖伦（Claudius Galenus，129—199年）曾建议病人喝黄鼠狼或狗的血来治疗狂犬病，这种理论既来自他对解剖学的研究，也受到了当时的主流学说——希波克拉底的“体液论”的影响。“体液论”认为，人的身体充满了四种基本物质，称为“体液”，分别是黑胆汁、黄胆汁、黏液和血液。这一理论和盖伦的学说影响了西方医学实践一千多年。历史上，关于是谁进行了第一次输血的尝试还有许多争议，比较公认的说法是，中世纪时期，教皇英诺森八世（Pope Innocent Ⅷ，1432—1492年）在1490—1492年接受了输血治疗。据意大利历史学家帕斯夸莱·维拉里（Pasquale Villari，1827—1917年）描述，教皇因患有某种疾病而处于半昏迷状态，一位名叫亚伯拉罕·迈耶（Abraham Meyre）的医生给教皇输了三个10岁男孩的血，但教皇的病况并没有改善，不久之后便去世了。

17世纪初，血液循环理论问世，这一重大发现使得人们对血液的认识步入全新阶段。英国内科医生威廉·哈维（William Harvey，1578—1657年）第一次详细描述了血液如何由心脏泵入全身，通过一个方向在全身血管内循环流动，并于1628年出版《心血运动论》（Blood circulation theory）一书。哈维的发现引发了人们对于研究如何输血以及通过血液输注其他药物的强烈兴趣。

1669年，理查德·罗尔（Richard Lower，1631—1691年）博士所著的《心脏原理》（Tractatus de Corde）一书中包含第一次成功从动脉到静脉直接输血的记录，他公开演示了输血的过程，在一条狗的身上做了如下试验：首先，通过放血的方式使狗濒临死亡，然后再通过给这条狗输血，而使其完全恢复。1667年11月22日，罗尔在埃德蒙·金（Edmund King）医生的协助下，给一个名叫阿瑟·科加（Authur Coga）的人输血，血液的供体是一只绵羊。他们在绵羊的颈动脉和受血者手臂的静脉之间搭建了运送血液的管道，并得出结论：“在这两分钟里，血液一直在流动……这个人在术中和术后都觉得自己很好，甚至要求再次输血。”

让-巴蒂斯特·丹尼斯（Jean-Baptiste Denis，1640—1704年）医生是法国国王路易十四手下的一名年轻医生。1667年初，丹尼斯和外科医生保罗·埃默雷兹（Paul Emmerez）也开始了输血实验。

首先，他们在狗身上进行了系列试验，即将一条狗的血抽出输注给另一条狗。1667年6月15日，丹尼斯接手了一个15岁的患者，这个男孩已经发热好几个月了，医生按照当时主流的治疗方法给他放了20次血，结果发现患者的一般状况变得更差了。随后，丹尼斯用9盎司（约265毫升）的绵羊血液对男孩进行了输血，发现男孩的症状得到了明显缓解。

然而，当他在1668年给另一名男子输注小牛血液进行治疗时，意外发生了：患者出现了严重的溶血性输血反应。“血液一进入血管，他就感到手臂和腋窝都在发热……他说他的肾脏非常疼痛，胃也不舒服。他睡了一整夜，第二天早晨醒来的时候解了一大杯尿，尿的颜色黑得像混合了烟囱里的烟灰。”输血后不久，患者去世了，患者的妻子还将医生和医院告上了法庭。

这项试验引起了广泛的关注和极差的社会影响，巴黎医学院随后发布了一项规定：未经医学院的批准，不得进行输血手术。1678年，法国议会颁布法令，规定输血在法国是犯罪行为。这在伦敦也引起了强烈反响，英国皇家医学会迅速与输血划清界限。1679年，教皇宣布禁止输血，人们对输血的兴趣也迅速消退。

詹姆斯·布伦德尔（James Blundell，1790—1877年）是一位著名的医生、生理学家和产科医生，他不仅在19世纪20年代重燃了人们对输血的热情，而且为输血提供了一种较为合理的方法，被称为“现代输血之父”。布伦德尔最初对输血作为一种治疗产后出血的方法产生了兴趣，他发现输入来自不同物种的血液十分危险，认为应当使用人类的血液给病人输血。

终于，1818年12月22日，人类历史迎来了第一次有记载的人类同种输血事件。这项手术记录发表于1819年，描述了布伦德尔如何在外科医生亨利·克莱恩（Henry Klein）的帮助下为一名患有胃癌的男子输血。病人当时已濒临死亡，几位献血者每隔约5分钟轮流用注射器为他注入约14盎司（约415毫升）的血液。尽管病情暂时好转，但病人还是在两天后去世了。

1818—1829年，布伦德尔和他的同事共进行了10次人体输血，成功的不超过4例。第一个输血的成功病例是一名产后大出血的女性，她在3小时的时间内从布伦德尔的助手那里得到了共8盎司（约240毫升）血液，最终获救，该病例结果发表在《柳叶刀》杂志上。据布伦德尔报告，一些病人在输血后出现了发热、背痛、头痛、黑尿，但原因不明。现在我们已经知道，这是由于血型不合出现的典型的溶血反应。此后，许多产科医生都进行了类似的尝试，但由于对发生溶血反应的认识不足，患者的反应有好有坏，围绕这项操作的争议也从未停止。

此后的几十年间，关于输血的研究主要聚焦于开发和完善输血的技术。当时，推动输血研究最大的动力来自战争：人们迫切需要找到办法延长士兵的生命，让他们恢复战斗力。布伦德尔指出，静脉对静脉输血不切实际，因为血液凝固的问题无法解决，应当将供者的动脉连接到受者的静脉使输血顺利进行。

布伦德尔倡导的输血过程需要一个盛放血液的中间容器，称为间接输血。1865年，日内瓦医生R.J.鲁塞尔首次采用了供血者手臂血管直接与受血者手臂血管架桥连接的输血方法。此后，这种输血方法在普法战争期间被法国军队正式采用。

直接输血法的另一个主要倡导者是产科医生J.H.艾夫林，他在1873年发表的一篇文章中对直接输血法的仪器进行了描述，并多次用其进行输血实践：仪器的中央部位是一个橡胶吸球，负责泵吸血液（作用类似于心脏），两侧连接管道和阀门。

输血过程的安全问题主要涉及几个方面：感染、凝血和溶血。1865年，赫赫有名的路易·巴斯德（Louis Pasteur，1822—1895年）发现了细菌和真菌污染会导致伤口腐烂，此后无菌术的出现才使得输血过程引发的感染问题得到控制。

输血的另一个主要问题是如何防止供者血液凝结。1894年，英国病理学家A.E.莱特教授发现，几种酸的可溶性盐可以无限期地推迟凝血。莱特的文章发表21年后，理查德·卢因森（Richard Lewisohn）发现了使用柠檬酸钠抗凝的方法，为输血方法的发展提供了重要动力。

凝血可以控制，血液的储存才成为可能。著名的英国外科医生杰弗里·凯恩斯（Geoffrey Keynes，1887—1982年）证明了应用“血库”来保存血液是可行的，他制作了一个便携式的冷藏装置，使输血能够在战场上进行。1937年，芝加哥的一名药理学家伯纳德·范特斯（Bernard Fantes，1874—1940年）进一步提出了储存血液的概念，并在美国建立了第一个以医院为基础的“血库”。

然而，人们对于溶血反应的认识过程始终艰难又漫长。布雷斯劳大学的病理学家埃米尔·庞菲克（Emil Ponfick，1844—1913年）首先解决了不同物种间血液不相容的问题，他广泛报道了物种间输血的危险性，并第一个注意到血型不相容的人之间输血发生输血反应产生的黑色尿液实际上是血红蛋白尿（而非之前报道的血尿），这是供者的红细胞在受者体内被破坏所致，并非受者红细胞破坏而发生的蛋白尿。

19世纪末，关键的转折点出现了：卡尔·兰德斯坦纳（Karl Landsteiner，1868—1943年）终于揭开了ABO血型系统神秘的面纱，使得人们对血液的认识取得重大突破，他本人也因此获得了1930年的诺贝尔生理学或医学奖。卡尔·兰德斯坦纳在他的家乡维也纳接受了医学、化学、病理学和血清学方面的培训，他非常熟悉凝集素（又称“血型抗体”，现在已知主要为IgM抗体），对凝集反应的化学基础特别感兴趣。兰德斯坦纳在1900年的论文中指出：“健康人的血清不仅对动物血细胞有凝集作用，而且对人类不同个体的血细胞也有凝集作用。”（相关阅读：科研巅峰时期正值一战，他如何在动荡中把握自我？）

兰德斯坦纳在1901年发表了里程碑式的论文。他的实验过程非常简单，解释也十分巧妙：他将健康受试者分为两组，一组由他及五名男性同事组成，另一组由六名产后女性组成，每组人员都在组内进行了交叉实验，即取每个人的血清分别与其他成员的红细胞进行反应（包括自身）。他发现，虽然一个人的血清不能凝集自己的红细胞，但偶尔会与其他受试者的红细胞产生一种可重复的凝集反应，使得每组受试者均可分为三种类型，分别标注为A、B和C组：A组血清凝集B组红细胞，B组血清凝集A组红细胞，C组血清凝集A、B组红细胞，但C组红细胞不能与任何血清凝集，一切都可以用两种类型的血清来解释，即A型和B型，C型血清则同时具有A型和B型的特性。

这是一个非凡的见解！然而，由于他的假设是血清的凝集素决定了血型分群，C型人有时会被划入A+B型中。事实上，他们并不属于AB型，而是O型。这是由于兰德斯坦纳没有将两组人的结果进行组间的交叉验证，样本量也太小。

此后十年间，ABO血型系统得到了更为清晰的理解：研究者逐渐意识到应将红细胞定义为血型的决定因素，而非血清。埃米尔·冯·登格恩（Emil Von Dungern）和卢德维克·希尔斯费尔德（Ludwik Hirszfeld）是首先将不含A或B决定因子的血细胞标记为O的人，他们还认识到，血型遗传同样遵循孟德尔遗传定律。

另一个重要的突破出现在1939年，兰德斯坦纳又发现了Rh因子（因其存在于恒河猴中而得名），ABO血型系统之外的Rh血型系统也就此产生。与此同时，外科医生查尔斯·德鲁（Charles R. Drew，1904—1950年）发现，血液可以被分离为两种主要成分——红细胞和血浆，血浆可以冷冻起来长期保存，这一发现为建立大规模血库奠定了基础，在二战期间得到了广泛应用。

人类的红细胞含有两种凝集原，分别叫作A凝集原和B凝集原，人类血清中则含有与凝集原对抗的两种凝集素，分别叫作抗A凝集素和抗B凝集素。每个人的血清中都不含有与自身红细胞凝集原相对抗的凝集素。如果把A型血输入B型血的人体内，A型血里含有的A凝集原和B型血中的抗A凝集素结合，就会发生凝集，这就是血型不合的溶血反应的基础，是非常危险的。

ABO血型系统主要是根据人类红细胞表面所含不同的凝集原（又叫血型抗原）而命名的，抗原包括A、B、H三种。血型抗原是一种糖蛋白或糖脂，其寡糖部分具有决定抗原特异性的作用。在ABO血型系统中，A型血的红细胞表面含有A型抗原，血清中含有抗B凝集素（又叫抗B抗体）；B型血的红细胞上则含有B型抗原，血清中含有抗A凝集素（又叫抗A抗体）；O型血的红细胞上缺乏A、B型抗原，其血清中抗A、抗B抗体皆有；而AB型血的红细胞上含有A、B两种抗原，其血清中无抗A、抗B抗体。因此，AB型血的红细胞不可以输给A型、B型，可以输给AB型者。AB型可以接受A型或B型血的红细胞（单一成分输血），但不能接受A型或B型血的全血。过去人们以为AB型血的人没有抗A、抗B抗体，就可以接受A型血、B型血输血，因此AB型血的人曾经被称为“万能受血者”。后来人们发现，AB型血与A型血全血或者B型血全血混合，依然容易发生溶血（后两者血清中含有抗A或抗B抗体），如果滤去血清，只输入后两者的红细胞，则可以。

当受血者ABO血型鉴定困难时，可紧急输配血相合的O型洗涤红细胞。此外，在抢救生命的紧急关头，同型血不足时，亦可输少量O型血，以解燃眉之急。但是，O型血血浆中含有抗A、抗B抗体，它能致敏或凝集A、B、AB型红细胞，使之寿命缩短或立即破坏，也属于输血禁忌。所以，O型全血曾被称为“危险的万能血”。然而，有人把“危险”二字忽略了，把O型血称为“万能血”，这是错误的。

表1ABO。注：红细胞上只有A抗原的为A型血，其血清中有抗B抗体；红细胞上只有B抗原的为B型血，其血清中有抗A抗体 ；红细胞上A、B两种抗原皆无者为O型。具有A抗原的红细胞可被抗A抗体凝集，抗B抗体可使含B抗原的红细胞发生凝集。输血时若血型不合会使输入的红细胞发生凝集，引起血管阻塞和血管内大量溶血，造成严重后果，所以在输血前必须作血型鉴定。正常情况下，只有ABO血型相同者可以相互输血。在缺乏同型血源的紧急情况下，因O型红细胞无抗原，不会被凝集，红细胞（单一成分输血）可输给任何其他血型的人，O型血的全血输给异型血的人则不行；AB型的人，血清中无抗体，可接受任何型的红细胞（单一成分输血），而输入异型血的全血则不行。

如表1所示，ABO血型系统将人类的血型分为：A型血、B型血、AB型血和O型血。

总的来说，灭菌方法的引入、抗凝方法的发展，以及ABO血型系统的发现，为现代输血的实践铺平了道路。

作者简介：

顾晋，北京大学首钢医院（首颐医疗）总院长、北京大学肿瘤医院教授，主任医师，著名外科专家。

本文摘自《外科医生的故事2》，人民卫生出版社2025年5月出版，《赛先生》获授权发布。