红细胞膜中夹杂着3种蛋白质:糖蛋白、简单蛋白及膜收缩蛋白。红细胞抗原有些突出在细胞表面,好像伸出在地面上的树枝,如ABH抗原;有些镶嵌在细胞膜内,如Rh抗原。抗原与抗体发生特异反应的部分,叫做抗原决定簇。血型抗原决定簇的化学组成,有的已经清楚,但大部分不清楚。有些血型在体液中存在可溶性抗原,叫做血型物质。从人体分离出来的ABH及Lewis血型物质是糖蛋白,即在肽链的骨架上连接着一些糖的侧链,这些糖链便是特异性决定簇。ABH及Lewis血型物质的特异性决定簇很相似,只是在糖链上个别糖的种类或同一种糖由于存在位置不同,就显出不同的特异性。比如A与B的抗原特异性,只是在糖链上有一个糖不相同,便显示出不同的特异性。A抗原决定簇在糖链的终末端是一个N-乙酰半乳糖胺,而B抗原决定簇在糖链的终末端却是一个D-半乳糖。
红细胞上的ABH抗原决定簇,虽与体液中的抗原决定簇糖链结构相同,但连接的骨架不同。红细胞上的糖链是通过神经鞘氨醇与脂肪酸结合在一起,而不是与蛋白质结合在一起,所以红细胞上的ABH抗原是糖脂而不是糖蛋白。
MN·P及I血型的抗原决定簇也是碳水化合物。Rh抗原的决定簇可能是蛋白质,因为红细胞经硫氢化物、脲素及蛋白酶等物处理后,Rh活性即行消失。
有一些血型抗体,如抗IH,抗IA,抗IB,抗IP1等,只与带有I抗原及另外一个抗原的细胞发生反应,而不与其中只有一个抗原的细胞发生反应。说明这些抗原为复合抗原,在一个分子上具有两种特异性。
Lewis血型抗原实际上是血浆中的抗原,红细胞上的Lewis抗原是从血浆中吸附来的。I抗原在分泌液中虽有可溶性抗原,但不存在于血浆中。另外有些血型是在血浆中存在可溶性抗原,分泌液中却不存在。Bg抗原实际是白细胞的抗原,可能从白细胞脱落到血浆中,再从血浆中吸附到红细胞上,表现为红细胞的抗原。Chido血型及Rodger血型的抗原与血浆中的补体第四成分(C4)有关。用电泳方法分析人的C4,可以见到3种类型:泳动快的(F);泳动慢的(S);快慢两种成份都有的(FS)。血浆中只有F成份的人,红细胞上有Rodger抗原。只有S成份的人,红细胞上有Chido抗原。两种成份全有的人,红细胞上也同时具有Chido及Rodger两种抗原。
各种血型抗原在红细胞上的分布是不同的,有的密集,有的疏松。抗原数目的多少决定了抗原的强弱。用放射性碘标记的兔抗A及抗B血清,检查人的红细胞,根据每个细胞上的放射性强度,可推算出每个红细胞上的抗原数目。
各种血型抗原在个体发育不同阶段强度是不相同的。新生儿的ABO及Lewis抗原与其相应的抗体之反应较成人细脆弱。不到10厘米的胎儿之红细胞就能与抗P1血清发生反应,但其反应强度较成人红细胞弱。新生儿的红细胞吸收抗I的能力几乎与成人红细胞一样,但凝集反应强度远较成人红细胞弱。可是与抗i血清的凝集却比成人红细胞强。Yta及Xga抗原在新生儿红细胞上稍较成人红细胞弱,而Rh、Kell、Duffy、Jk、MNSs、Di及Do等系统的抗原在出生时已发育完全。Chido血型的抗原在新生儿血浆中可以检出,但在红细胞上不能发现。