温故而知新专栏 | 胆红素代谢的生理基础(上)

文摘   2024-11-20 17:01   北京  



临床检测报告中胆红素轻度升高现象普遍


胆红素是人体胆汁中的主要色素,呈橙黄色,是体内铁卟啉化合物的主要代谢产物,有毒性,可对大脑和神经系统引起不可逆的损害,也有抗氧化剂功能,可以抑制亚油酸和磷脂的氧化。

临床肝脏功能检测通常包含:总胆红素、直接胆红素、间接胆红素。在没有肝脏疾病的人群中,也会有胆红素升高的情况。

胆红素分类:

(两种胆红素理化性质比较见表1)


▲ 间接胆红素:间接胆红素又称非结合胆红素,即不与葡萄糖醛酸结合的胆红素。血清间接胆红素升高,主要与各种溶血疾病有关。大量的红细胞被破坏后,大量血红蛋白被转变成间接胆红素,超过了肝脏的处理能力,不能将其全部转变成直接胆红素,使血液中的间接胆红素升高,其浓度反映肝细胞的转化功能和红细胞的分解状态。

▲ 直接胆红素:直接胆红素又称结合胆红素,是由间接胆红素进入肝脏后受肝内葡萄糖醛酸基转移酶的作用与葡萄糖醛酸结合生成的。直接胆红素溶于水,与偶氮试剂呈直接反应,能通过肾随尿液排出体外。血清直接胆红素的升高,说明经肝细胞处理后胆红素从胆道的排泄发生障碍。
▲ 总胆红素:由间接胆红素和直接胆红素组成总胆红素


表1:两种胆红素理化性质的比较

胆红素

分类

间接胆红素

(未结合胆红素)

直接胆红素

(结合胆红素)

同义名称

间接胆红素、游离胆红素、血胆红素

直接胆红素、

结合胆红素、

肝胆红素

与葡糖醛酸结合

未结合

结合

水溶性

脂溶性

透过细胞膜的能力及毒性

能否透过肾小球

随尿排出

不能

与重氮试剂反应

间接反应

直接反应

胆红素的代谢过程(见图1)


图1:胆红素代谢过程

1. 血胆红素的来源与生成

▲ 胆红素的来源:
80%~85%的胆红素来自衰老的红细胞崩解;
小部分是由在造血过程中尚未成熟的红细胞在骨髓中被破坏(骨髓内无效性红细胞生成)而形成的;
少量来自含血红素蛋白(hemoprotein),如肌红蛋白、过氧化物酶、细胞色素等的破坏分解。有人把这种不是由衰老红细胞分解而产生的胆红素称为“旁路性胆红素”。
▲ 血胆红素(间接胆红素)的生成过程(见图2)

图2:血胆红素(间接胆红素)生成过程

间接胆红素升高原因:网状内皮细胞对红细胞破坏过多;血红素加氧酶过度活化。

♦ 网状内皮细胞对红细胞破坏过多

疾病因素:

★ 肝脏疾病:某些恶性疾病也会导致血中的间接胆红素偏高,如急性黄疸型肝炎、急性肝坏死、慢性活动性肝炎、肝硬化等。

★ 溶血性贫血:人体内红细胞大量破坏,血中间接胆红素过多时,超过了肝脏的转化能力,使间接胆红素在血中滞留,从而引起血中间接胆红素偏高,这种情况也被称之为溶血性黄疸,患者通常会有皮肤发黄、巩膜发黄、尿色发黄的症状。

★ 血型不合输血:当输入血型不合的血液,会导致溶血,使体内红细胞大量破坏,从而导致血液中的间接胆红素偏高。

★ 肝细胞黄疸:当肝细胞发生病变时,或者因胆红素不能正常地转化成胆汁,或者因肝细胞肿胀,使肝内的胆管受压,排泄胆汁受阻,使血中的胆红素升高。

★ 其他:严重烫伤、败血症、疟疾、脾功能亢进、恶性贫血、珠蛋白生成障碍性贫血、铅中毒、新生儿生理性黄疸、药物性黄疸、体质性黄疸、哺乳性黄疸等。

 血红素加氧酶过度活化:

★ 血红素加氧酶(HO)有3种同工酶:HO-1、HO-2和HO-3。

★ HO-1是一种诱导酶,为热激蛋白32(HSP32)。主要存在于肝、脾和骨髓等降解衰老红细胞的组织器官,在血红素代谢中居重要地位,其生物合成可被其底物血红素迅速激活,及时清除循环系统中的血红素。

★ HO-1被多种诱导物诱导:缺氧、高氧、内毒素、重金属、白细胞介素-10(IL-10)、一氧化氮(NO)、促红细胞生成素(EPO)、炎症细胞因子等许多能引发细胞氧化应激的因素均可诱导此酶的表达, 从而增加CO、胆绿素和继之胆红素的产生。

★ 许多疾病亦表现HO-1的表达增加,例如肿瘤、动脉粥样硬化、心肌缺血、阿尔茨海默症等。

★ HO-1作为一种应激蛋白,其诱导因素的多样性是对细胞的一种重要保护机制。

★ HO-1在上述诸多有害环境刺激和疾病存在条件下所呈现的对机体保护作用,主要是通过其催化生成的产物来实现的,这些产物主要是CO与胆红素,有抗氧化剂功能,可以抑制亚油酸和磷脂的氧化。

血胆红素(未结合胆红素,间接胆红素):脂溶性,易透过生物膜、血脑屏障进入脑细胞,沉积于脑基底核,干扰其正常功能——核黄疸(胆红素脑病)。

2. 胆红素血液中转运(见图3、图4)

图3:胆红素代谢过程

▲ 血胆红素进入血液循环:血浆内主要以胆红素-白蛋白复合体的形式存在和运输。除白蛋白外,α1-球蛋白也可与胆红素结合。一般说白蛋白与胆红素的结合是可逆的。当血浆胆红素浓度正常时,1分子白蛋白通常结合1分子胆红素,而当血浆胆红素增多时则可结合2分子胆红素。胆红素与白蛋白较紧密地结合成复合体,一方面改变了胆红素的脂溶性,另一方面又限制了它自由通过各种生物膜的能力,不会导致大量游离胆红素进入组织细胞从而产生毒性作用。

图4:血胆红素在血液中转运

▲ 血胆红素转运的因素:
某些有机阴离子如磺胺类、脂肪酸、胆汁酸、水杨酸等可与胆红素竞争与白蛋白结合,影响血胆红素代谢。
▲ 高脂血症对胆红素的影响:血浆游离脂肪酸升高,也需经白蛋白的转运才能在体内氧化代谢。由于此结合过程与胆红素发生竞争,从而导致胆红素被置换出来。游离脂肪酸(FFA)对白蛋白(AIb)具有较高的亲和性,而且FFA可与白蛋白上的六个位点相结合,这些结合位点同时也对胆红素具有高度亲和性。体外研究表明,FFA 对AIb的亲和性随脂肪酸碳链的长度及不饱和性増加而増加,如 C18 脂肪酸(含油酸及亚油酸)与Ab的亲和性可以是辛酸(C8)和癸酸(C10)的数倍。静脉输注脂肪乳剂后血中FFA浓度可升高,当 FFA/Alb mol比值足够高时,FFA和胆红素(ABI)发生竞争性结合,而置换出胆红素体外的实验研究已证明了这种现象,并发现当FFA/Alb mol比值>4时,就有可能发生竞争性结合,若在白蛋白浓度下降时更易发生竞争性结合。

未完待续,敬请关注下期:胆红素代谢的生理基础(下)


THE END

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