【醫學百科●膽紅素】

楊籍富

【醫學百科●膽紅素】

 

拼音

 

dǎnhóngsù

 

英文參考

 

bilirubin

 

概述

 

膽紅素是膽汁的主要色素之一。

 

是血紅蛋白分解后，血紅素分解代謝的產物。

 

中藥制劑上是制備人工牛黃的重要原料。

 

橘紅色粉末。

 

溶于酸，堿、氯仿及苯，不溶于水。

 

具有鎮靜、鎮驚、解熱、降壓、促進紅細胞增加、抗病毒和抗氧化作用。

 

C33H36O6N4屬于二甲川膽色素（biladiene）的一種膽汁色素。

 

為紅褐色的色素體，不溶于水，難溶于醇、醚、易溶于堿。

 

最大吸收為432納米（堿中），540納米（氯仿中）。

 

人和肉食動物的膽汁中含量豐富。

 

血液膽紅素，在加入重氮試劑而出現的紅-紫色的HijmanvandenBergh反應中，存在著兩種型：一種是不加醇就出現陽性的直接型，另一種是加入醇才顯色的間接型。

 

第一種型是單或雙葡糖醛酸（酯），第二種是游離型，是血紅蛋白的正常代謝產物，可通過膽綠素的還原形成，如進一步還原，經乙烯基變成乙基的中膽紅素C30H40O6N，次甲基全為氫所飽和，形成中膽色烷（mesobilirubinogen）（尿膽素原）C33H44O6N4膽紅素是紅細胞中的血色素所制造的色素，紅細胞有固定的壽命，每日都會有所毀壞。

 

此時，血色素會分解成為正鐵血紅素（haem）和血紅素。

 

然后正鐵血紅素依酶的作用會變成膽紅素，而血紅素則會重新制成組織蛋白。

 

如此制造的間接膽紅素稱為蛋白結合膽紅素，間接膽紅素又在肝臟依酶作用變成直接膽紅素（飽含膽紅素），而從膽道排泄。

 

除了新生兒之外，一般人的值大致固定，并無年齡上的差異。

 

此外，飲食與運動也幾乎不會引起變動，但長時間絕食后會有上升的趨勢。

 

紅細胞受到破壞有溶血現象時，會變成間接型高膽紅素血癥。

 

此外，當肝細胞有異常時會引起直接型、中間型高膽紅素血癥，膽管、膽道系統阻塞時，會引起直接型高膽紅素血癥。

 

有異常值時的處理方法配合其他檢查結果確實掌握病情，再治療致病的原因。

 

依不同的情況可分別采取急性肝衰竭處置、血液透析、肝外膽汁淤滯緊急處置等方法。

 

在肝功能化驗里，除了有直接膽紅素的數值，還有總膽紅素和間接膽紅素。

 

。

 

膽紅素正常值

 

[總膽紅素]1．7～17．1μmol/L[直接膽紅素]0～3.42μmol/L[間接膽紅素]1．7～13.68μmol/L

 

膽紅素的來源

 

體內含卟啉的化合物有血紅蛋白、肌紅蛋白、過氧化物酶、過氧化氫酶及細胞色素等。

 

成人每日約產生250?

 

50mg膽紅素，膽紅素來源主要有：①80%左右膽紅素來源于衰老紅細胞中血紅蛋白的分解。

 

②小部分來自造血過程中紅細胞的過早破壞。

 

③非血紅蛋白血紅素的分解。

 

80－85％的膽紅素來自衰老的紅細胞崩解。

 

約15％左右是由在造血過程中尚未成熟的紅細胞在骨髓中被破壞（骨髓內無效性紅細胞生成）而形成的。

 

少量來自含血紅素蛋白（hemoprotein），如肌紅蛋白、過氧化物酶、細胞色素等的破壞分解。

 

有人把這種不是由衰老紅細胞分解而產生的膽紅素稱為“旁路性膽紅素”（shuntbilirubin）。

 

膽紅素的生成

 

體內紅細胞不斷更新，衰老的紅細胞由于細胞膜的變化被網狀內皮細胞識別并吞噬，在肝、脾及骨髓等網狀內皮細胞中，血紅蛋白被分解為珠蛋白和血紅素。

 

血紅素在微粒體中血紅素加氧酶（bemeoxygenase）催化下，血紅素原卟啉IX環上的α次甲基橋（＝CH-）的碳原子兩側斷裂，使原卟啉IX環打開，并釋出CO和Fe3 和膽綠素IX（biliverdin）。

 

Fe3 可被重新利用，CO可排出體外。

 

線性四吡咯的膽綠素進一步在胞液中膽綠素還原酶（輔酶為NADPH）的催化下，迅速被還原為膽紅素。

 

血紅素加氧酶是膽紅素生成的限速酶，需要O2和NADPH參加，受底物血紅素的誘導。

 

而同時血紅素又可作為酶的輔基起活化分子氧的作用。

 

用X線衍射分析膽紅素的分子結構表明，膽紅素分子內形成氫鍵而呈特定的卷曲結構分子中Ⅲ、Ⅳ兩個吡咯環之間是單鍵連接。

 

因此，Ⅲ環與Ⅳ環能自由旋轉。

 

在一定的空間位置，Ⅲ環上的丙酸基的羧基可與Ⅳ環，Ⅰ環上亞氨基的氫和Ⅰ環上的羰基形成氫鍵；

 

Ⅳ環上的丙酸基的羧基也與Ⅱ環、Ⅲ環上亞氨基的氫和Ⅱ環上的羰基形成氫鍵。

 

這6個氫鍵的形成使整個分子卷曲成穩定的構象。

 

把極性基團封閉在分子內部，使膽紅素顯示親脂、疏水的特性。

 



 

膽紅素在血液中的運輸

 

在生理pH條件下膽紅素是難溶于水的脂溶性物質，在網狀內皮細胞中生成的膽紅素能自由透過細胞膜進入血液，在血液中主要與血漿白蛋白或α1球蛋白（以白蛋白為主）結合成復合物進行運輸。

 

這種結合增加了膽紅素在血漿中的溶解度，便于運輸；

 

同時又限制膽紅素自由透過各種生物膜，使其不致對組織細胞產生毒性作用，每個白蛋白分子上有一個高親和力結合部位和一個低親和力結合部位。

 

每分子白蛋白可結合兩分子膽紅素。

 

在正常人每100ml血漿的血漿白蛋白能與20-25mg膽紅素結合，而正常人血漿膽紅素濃度僅為0.1-1.0mg/dl，所以正常情況下，血漿中的白蛋白足以結合全部膽紅素。

 

但某些有機陰離子如磺胺類、脂肪酸、膽汁酸、水楊酸等可與膽紅素競爭與白蛋白結合，從而使膽紅素游離出來，增加其透入細胞的可能性。

 

過多的游離膽紅素可與腦部基底核的脂類結合，并干擾腦的正常功能，稱膽紅素腦病或核黃疸。

 

因此，在新生兒高膽紅素血癥時，對多種有機陰離子藥物必需慎用。

 



 

未結合膽紅素的形成

 

肝、脾、骨髓等單核吞噬細胞系統將衰老的和異常的紅細胞吞噬，分解血紅蛋白，生成和釋放游離膽紅素，這種膽紅素是非結合性的（未與葡萄糖醛酸等結合）、脂溶性的，在水中溶解度很小，在血液中與血漿白蛋白（少量與α1-球蛋白）結合。

 

由于其結合很穩定，并且難溶于水，因此不能由腎臟排出。

 

膽紅素定性試驗呈間接陽性反應。

 

故稱這種膽紅素為未結合膽紅素，也稱間應膽紅素。

 

結合膽紅素的形成

 

肝細胞對膽紅素的處理，包括三個過程。

 

“攝取”：未結合膽紅素隨血流至肝臟，很快就被肝細胞攝取，與肝細胞載體蛋白－Y蛋白和Z蛋白結合（這兩種載體蛋白，以Y蛋白為主，能夠特異地結合包括膽紅素在內的有機陰離子）被動送至滑面內質網。

 

“結合”：Y蛋白—膽紅素和Z蛋白—膽紅素在滑面內質網內，未結合膽紅素通過微粒體的UDP-葡萄糖醛酸基轉移酶（UDPGA）的作用，與葡萄糖醛酸結合，轉變為結合膽紅素。

 

結合膽紅素主要的是膽紅素雙葡萄糖醛酸酯，另外有一部分結合膽紅素為膽紅素硫酸酯。

 

這種膽紅素的特點是水溶性大，能從腎臟排出，膽紅素定性試驗呈直接陽性反應。

 

故稱這種膽紅素為結合膽紅素，也稱直應膽紅素。

 

“分泌”：結合膽紅素在肝細胞漿內，與膽汁酸鹽一起，經膽汁分泌器（高爾基復合體在細胞分泌過程中有重要作用），被分泌入毛細膽管，隨膽汁排出。

 

由于毛細膽管內膽紅素濃度很高，故膽紅素由肝細胞內分泌入毛細膽管是一個較復雜的耗能過程。

 

膽紅素在腸內的轉化和肝腸循環

 

結合膽紅素經膽道隨膽汁排入腸內，被細胞還原為尿（糞）膽素元。

 

絕大部分尿（糞）膽素元隨糞便排出，小部分（約1/10）被腸粘膜吸收經門靜脈到達肝竇。

 

到達肝竇的尿（糞）膽素元，大部分通過肝臟又重新隨膽汁由膽道排出（肝腸循環），僅有小部分經體循環，通過腎臟排出。

 

在膽紅素代謝過程中，任何一個環節發生了障礙，都將引起膽紅素在血漿內含量升高，產生高膽紅素血癥（hyperbilirubinaemia）。

 

膽色素代謝障礙的基本環節及各型黃疸膽色素代謝的特點未結合膽紅素生成過多這主要是由于紅細胞本身的內有缺陷（如某些酶的缺乏或血紅蛋白異常）或紅細胞受外源性溶血因素的損害（如瘧疾、免疫性溶血、蛇毒、苯胺等），造成大量紅細胞破壞，產生大量的未結合膽紅素，若超過了肝細胞的處理能力，則使血液中未結合膽紅素增多，而出現黃疸。

 

在一些貧血的病人，由于骨髓紅細胞系統增生，骨髓內無效性紅細胞生成增多，這種紅細胞多在“原位”破壞，而未能進入血循環，或是進入血循環后紅細胞生存的時間很短（數小時），而使未結合膽紅素增多。

 

由于紅細胞破壞過多，使未結合膽紅素增多而引起的黃疸，稱為溶血性黃疸（hemolyticjaundice）。

 

其膽色素代謝特點是：各型黃疸的膽色素代謝變化特點黃疸類型膽紅素尿（糞）膽素元血清尿尿糞未結合結合高未結膽合紅素黃疸肝前性膽紅素生成過多性—溶血性黃疸↑↑－～↑－↑↑↑肝性膽紅素攝取障礙性—吉伯特氏病↑－～↑－－～↓－～↓膽紅素結合障礙性—克里格勒—納亞二氏綜合征↑↑↑↓－↓↓膽紅素分泌障礙性一杜賓-約翰森綜合征，羅特綜合征－↑↑－～↓－～↓高結合膽紅素黃疸膽汁分泌障礙性一肝內膽汁淤積－～↑↑↑↑↑↑↓↓膽紅素攝取、結合和膽汁分泌障礙混合性一肝細胞性黃疸↑↑↑↑↑↑～↓↓肝后性膽道阻塞性一阻塞性黃疸－～↑↑↑↑↑↑↓～○↓～○－正常增加↑減少↓沒有○1．血清未結合膽紅素增多由于肝臟對未結合膽紅素的處理有很大的儲備力，一般血清總膽紅素含量不超過3－5毫克％。

 

血清膽紅素定性試驗呈間接陽性反應。

 

2．糞內尿（糞）膽素元增多這是由于肝臟加強制造結合膽紅素，排入腸道的膽紅素增多所致。

 

3．尿內尿（糞）膽素元增多，膽紅素陰性。

 

肝細胞對膽紅素攝取障礙，肝細胞攝取未結合膽紅素障礙，可見于下列原因：1．由于肝細胞受損害（如病毒性肝炎或藥物中毒），使肝細胞攝取未結合膽紅素的功能降低。

 

2．新生兒肝臟的發育尚未完善，肝細胞內載體蛋白少，因而肝細胞攝取膽紅素的能力不足。

 

3．吉伯特（Gibert）氏病是一種先天性、非溶血性黃疸，它是由于肝細胞竇側微絨毛對膽紅素的攝取障礙所致。

 

臨床檢驗發現，這種病人的肝臟對未結合膽紅素的清除能力只有正常人的1/3，其血清膽紅素一般不超過3毫克％（在血清膽紅素高于5毫克％和重型病例中，還發現肝組織內UDP-葡萄糖醛酸基轉移酶活性降低）。

 

肝細胞攝取障礙的膽色素代謝特點是（表15－2）：血中未結合膽紅素增高，血清膽紅素定性試驗呈間接陽性反應；

 

尿內無膽紅素；

 

糞和尿排出的尿（糞）膽素元偏低。

 

肝細胞內膽紅素結合障礙肝細胞內膽紅素結合障礙可見于下列原因：1．肝細胞受損害（如病毒性肝炎或藥物中毒），使肝內葡萄糖醛酸生成減少或UDP-葡萄糖醛酸基轉移酶受抑制。

 

2．新生兒肝內UDP-葡萄糖醛酸基轉移酶的生成不足（要在出生后10個月左右才漸趨完善）。

 

而且母乳汁內的孕二醇，對UDP-葡萄糖醛酸基轉移酶有抑制作用。

 

3．克里格勒—納亞（Crigler-Najiar）二氏綜合征：這是一種伴有核黃疸的新生兒非溶血性、家族性黃疸。

 

用同位素標記膽紅素所作的試驗證明，肝臟不能使膽紅素與葡萄糖醛酸結合。

 

這是由于肝臟缺少UDP-葡萄糖醛酸基轉移酶所致。

 

這種黃疸危害性大，大多數患兒死于核黃疸（nuclearjaundice），或稱膽紅素腦病。

 

因為未結合膽紅素毒性比較大，高濃度的未結合膽紅素有抑制氧化磷酸化作用。

 

另外未結合膽紅素是脂溶性的，和脂質多的組織親和力大；

 

再加上新生兒或嬰幼兒血腦屏障發育還不完善，未結合膽紅素容易透入腦組織，沉積在神經細胞內，特別是在大腦基底核、丘腦、海馬被膽紅素所深染（故稱核黃疸），引起中樞神經系統功能障礙，表現為精神不振、嗜睡、肌肉張力降低或增強，甚至發生角弓反張、肌肉痙攣和強直。

 

肌細胞內膽紅素結合障礙，膽色素的代謝特點（1）血清未結合膽紅素增高（Grigler-Najiar二氏綜合征Ⅰ型，UDP-葡萄糖醛酸基轉移酶完全缺乏，血清未結合膽紅素可高達25－45mg％），血清膽紅素定性試驗呈間接陽性反應。

 

（2）尿內無膽紅素。

 

（3）由于結合膽紅素生成減少，因此，尿（糞）膽素元從糞和尿排出明顯減少。

 

肝細胞對膽紅素分泌障礙肝細胞內結合膽紅素是與膽固醇、膽汁酸鹽、卵磷脂、水及電解質組成肝膽汁，通過高爾基復合體和微絨毛，分泌到毛細膽管的。

 

“單純的”或選擇性膽紅素分泌障礙是很少的。

 

杜賓—約翰森（Dubin-Johnson）綜合征和羅特（Rotor）綜合征，是兩種很相似的慢性特發性黃疸，可發生在同一家族中。

 

其膽色素代謝特點是：血清內結合膽紅素增多，呈直接陽性反應；

 

尿中膽紅素陽性。

 

同時肝細胞對酚四溴酞鈉（BSP）的排泄也有障礙，但膽汁酸鹽分泌和膽流正常，沒有膽汁淤積。

 

目前認為可能是由于肝細胞對膽紅素和帶陰性離子異性染料的分泌有先天性缺陷，膽紅素不能定向地向毛細膽管分泌而返流入血竇，使血清內結合膽紅素增多。

 

引用：http://big5.wiki8.com/danhongsu_48248/