115年:醫學一(1)

所謂的ABO 血型,是指血球細胞膜上具有不同的抗原來決定其血型。在分子層次上,ABO 血型之抗原的主要差異為何?

A細胞膜的脂肪組成不同
B細胞膜上的葡萄糖載體蛋白(glucose transporter)種類不同
C細胞膜上的特定醣蛋白(glycoprotein)數量不同
D細胞膜上的特定醣蛋白末端組成之單醣種類不同

詳細解析

本題觀念:

本題考查的是 ABO 血型系統 (ABO blood group system) 的生化分子基礎,特別是抗原決定位 (Epitope) 的結構差異。ABO 抗原屬於醣類抗原,其特異性取決於紅血球膜上醣蛋白 (Glycoprotein) 或醣脂 (Glycolipid) 末端的特定單醣 (Monosaccharide) 種類。

選項分析

  • A. 細胞膜的脂肪組成不同錯誤。雖然 ABO 抗原可以存在於醣脂 (Glycolipid) 上,但其抗原特異性(即決定你是 A 型還是 B 型)是由突出於細胞表面的「醣鏈部分」決定的,而非嵌入細胞膜內部的脂肪酸尾端或脂肪組成。

  • B. 細胞膜上的葡萄糖載體蛋白(glucose transporter)種類不同錯誤。葡萄糖載體蛋白 (如 GLUT1) 是紅血球膜上負責運輸葡萄糖的通道蛋白,與 ABO 血型的抗原性無關。ABO 抗原主要位於 Band 3 protein、Glucose transporter (GLUT1) 等膜蛋白的醣基化部分,或膜脂質上,但其差異在於「醣基」,而非載體蛋白本身的種類。

  • C. 細胞膜上的特定醣蛋白(glycoprotein)數量不同錯誤。雖然不同亞型(如 A1 與 A2)之間可能存在抗原數量的差異,但 A 型、B 型與 O 型之間最根本的區別在於抗原的「化學結構」不同,而非數量。

  • D. 細胞膜上的特定醣蛋白末端組成之單醣種類不同正確。ABO 血型的差異在於 H 抗原(前驅物)末端連接了什麼種類的單醣:

    • O 型:只有 H 抗原,其末端為岩藻醣 (Fucose),沒有連接其他單醣(缺乏功能性醣基轉移酶)。
    • A 型:具有 A 基因編碼的轉移酶,將 N-乙醯半乳糖胺 (N-acetylgalactosamine, GalNAc) 加到 H 抗原上。
    • B 型:具有 B 基因編碼的轉移酶,將 半乳糖 (Galactose, Gal) 加到 H 抗原上。 因此,主要的分子層次差異在於這個「末端單醣」的種類。

答案解析

ABO 血型抗原的生物合成始於共同的前驅物質——H 抗原。ABO 基因位於第 9 號染色體,編碼特定的醣基轉移酶 (Glycosyltransferase)。

  • A 基因編碼 N-acetylgalactosaminyltransferase,能將 N-乙醯半乳糖胺 (GalNAc) 接到 H 抗原上,形成 A 抗原。
  • B 基因編碼 Galactosyltransferase,能將 半乳糖 (Galactose) 接到 H 抗原上,形成 B 抗原。
  • O 基因因突變而產生無功能的酵素,導致 H 抗原未被修飾。

因此,A、B、O 血型在分子結構上的決定性差異,就是這個位於醣鏈末端的單醣 (Monosaccharide) 種類。故選項 (D) 為正確答案。

核心知識點

  1. ABO 抗原成分:主要是醣類 (Carbohydrate),附著於紅血球膜上的脂質 (Glycolipids) 或蛋白質 (Glycoproteins, 如 Band 3, GLUT1)。
  2. 免疫顯性醣 (Immunodominant Sugar)
    • H 抗原 (所有 ABO 血型的前驅物):L-Fucose (岩藻醣)
    • A 抗原N-acetylgalactosamine (N-乙醯半乳糖胺)
    • B 抗原D-Galactose (半乳糖)
  3. 遺傳基礎:ABO 基因位於 Chromosome 9,編碼 Glycosyltransferase (醣基轉移酶)。
  4. 孟買血型 (Bombay phenotype, Oh):缺乏 H 基因 (FUT1),無法合成 H 抗原 (也就無法形成 A 或 B 抗原),雖有 A 或 B 基因但表現型為 O 型,且血清中含有 Anti-H, Anti-A, Anti-B。

參考資料

  1. Dean L. Blood Groups and Red Cell Antigens [Internet]. Chapter 5, The ABO blood group. NCBI Bookshelf.
  2. ABO blood group system - Wikipedia
  3. 台灣血液基金會 - 所謂血型的「型」是指甚麼呢?