胆色素的代谢与黄疸

胆色素是体内铁卟啉化合物的主要分解代谢产物，包括胆红素、胆绿素、胆素原和胆素等，主要随肝脏分泌的胆汁排出体外。其中胆红素是人胆汁的主要色素，呈橙黄色，胆红素代谢是胆色素代谢的主要内容。肝脏是胆红素代谢的主要器官，胆红素代谢异常可导致高胆红素血症——黄疸。

（一）胆红素的来源、生成与转运

1．胆红素的来源　体内铁卟啉化合物包括血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化物酶等。正常人每天可生成250～350mg胆红素，其中70%以上来自衰老红细胞被破坏后所释放出的血红蛋白，其余部分主要来自铁卟啉酶类的分解。

2．胆红素的生成　人类红细胞的平均寿命为120d，衰老的红细胞被肝、脾、骨髓的单核-吞噬细胞系统所摄取，分解释放出血红蛋白，随后分解为珠蛋白和血红素。珠蛋白可降解为氨基酸，供机体再利用或进一步分解代谢。血红素在单核-吞噬细胞系统微粒体的血红素加单氧酶系作用下，转化为胆绿素。胆绿素在胞液胆绿素还原酶的催化下，生成胆红素。

3．胆红素在血中的转运　胆红素为非极性的脂溶性物质，极易穿透细胞膜，因此在单核-吞噬细胞中生成的胆红素很容易透过细胞进入血液。在血液中胆红素主要与血浆清蛋白可逆性结合，形成血红素-清蛋白复合体而运输。这种结合不仅增加胆红素的水溶性，有利于运输，而且还限制胆红素通过细胞膜对组织造成毒性作用。血浆中与清蛋白结合的胆红素由于未经肝脏转化，故称未结合胆红素，不能经肾小球滤过，因而正常人尿液中无胆红素。

正常人血浆胆红素浓度仅为1．71～17．1μmol／L（0．1～1．0mg／dl），血液中含有足量的清蛋白，故在正常情况下，不致有大量胆红素进入细胞产生毒性作用。当肝功能障碍引起清蛋白合成减少或清蛋白被其他物质所结合，如磺胺类、水杨酸类、胆汁酸、脂肪酸等可与胆红素竞争与清蛋白结合，胆红素可游离出来，容易进入脑组织而出现中毒症状，引起胆红素脑病（核黄疸）。因此对有黄疸倾向的病人或新生儿应该避免使用上述药物以免对大脑产生不可逆性损伤。

（二）胆红素在肝细胞内的代谢

1．肝细胞对胆红素的摄取　当未结合胆红素随血液运输到肝脏后，与清蛋白分离，很快被肝细胞摄取。肝细胞胞液中存在两种载体蛋白——Y蛋白与Z蛋白，能与胆红素结合成复合物，其中Y蛋白与胆红素的亲和力比Z蛋白与胆红素的亲和力大，故而胆红素以与Y蛋白结合为主。婴儿在出生7周后，体内Y蛋白的水平才能达到成年人的水平，这时期内可发生新生儿生理性黄疸。许多药物能诱导Y蛋白生成，如临床上用苯巴比妥诱导生成Y蛋白，加速对胆红素的结合而消除黄疸。

2．肝细胞对胆红素的转化　胆红素-Y蛋白或胆红素-Z蛋白复合物在肝细胞中转运至滑面内质网，在葡萄糖醛酸基转移酶的催化下，胆红素与载体蛋白分离，而与葡萄糖醛酸基结合，生成葡萄糖醛酸胆红素，称为结合胆红素。胆红素经过肝脏的转化作用后，理化性质发生了改变，从水溶性较低的未结合胆红素转变为水溶性较大的结合胆红素，有利于胆红素的排泄，同时又消除了对细胞的毒性作用。

两类胆红素的区别见表7-2。结合胆红素可与重氮试剂迅速反应生成紫红色的偶氮化合物，称为直接反应阳性。而未结合胆红素不能与重氮试剂直接起反应，需要先加入乙醇或尿素才能与重氮试剂起反应，故称为间接反应阳性。

表7-2　两类胆红素的比较

3．肝脏对胆红素的排泄　结合胆红素由肝细胞分泌入毛细胆管，进而排到胆囊。肝内外胆道的阻塞或重症肝炎，可引起排泄障碍，使结合胆红素逆流入血，导致血中结合胆红素升高，从而尿中出现胆红素。

（三）胆红素在肠道中的变化及胆色素的肠肝循环

1．胆红素在肠道中的变化　结合胆红素随胆汁排入肠道，在回肠下段及结肠中，受肠道细菌的作用大部分脱去葡萄糖醛酸基，成为未结合胆红素，再逐步还原生成中胆素原、粪胆素原和尿胆素原，统称胆素原族。胆素原族无色，可随粪便排出，粪胆素原在肠道下段接触空气后被氧化成粪胆素，呈黄褐色，是粪便中的主要色素。当胆道完全阻塞时，胆红素不能排入肠道形成粪胆素原和粪胆素，粪便呈灰白色，临床上称之为陶土样大便。新生儿由于肠道细菌不健全，胆红素未被肠道细菌作用，直接出现在粪便中，粪便呈橘黄色。

2．胆素原的肠肝循环　在生理情况下，肠道中生成的胆素原有10%～20%被肠黏膜细胞重吸收，经门静脉进入肝内，除小部分胆素原进入体循环外，其中大部分重新回到肝脏，再次随胆汁排入肠道，此过程称为胆素原的肠肝循环。进入体循环的小部分胆素原，可通过肾脏随尿排出，称为尿胆素原。尿胆素原接触空气后被氧化成尿胆素，是尿中的主要色素。正常人每天从尿中排出的尿胆素原为0．5～4．0mg。临床上将尿胆素原、尿胆素、尿胆红素称之为尿三胆，但正常人尿中不会出现胆红素。胆色素的代谢过程概括如图7-10。

（四）血清胆红素与黄疸

正常人血清中胆红素含量很少，总量不超过17．1μmol／L（1．0mg／dl），其中未结合胆红素约占4／5，其余为结合胆红素。如体内胆红素生成过多，或肝脏对胆红素的摄取、结合、排泄过程发生障碍，均可引起血中胆红素浓度升高，称高胆红素血症。血清中胆红素含量过高，可扩散入巩膜、黏膜及皮肤等组织，造成组织黄染，称为黄疸。当血清胆红素浓度虽超过正常，但仍在34．2μmol／L（2．0mg／dl）之内时，肉眼不易观察到黄染现象，称为隐性黄疸；当超过34．2μmol／L（2．0mg／dl）时，组织黄染明显，称为显性黄疸。

根据发病机制的不同，可将黄疸分为三类：

1．溶血性黄疸　又称肝前性黄疸，是由于红细胞在单核-吞噬细胞系统破坏过多，超过肝细胞的处理能力，造成血中未结合胆红素浓度过高。此时，血中结合胆红素的浓度改变不大，重氮反应试验间接反应阳性，尿胆红素阴性。由于肝脏对胆红素的摄取、转化和排泄增多，使粪便排出的粪胆素原增多，从肠道吸收的胆素原也增多，造成尿胆素原增多，结果是粪便颜色加深。某些疾病（如恶性疟疾、过敏等）、药物和输血不当均可引起溶血性黄疸。

图7-10　胆色素的代谢

2．肝细胞性黄疸　又称肝源性黄疸，是由于肝细胞功能障碍，其处理胆红素的能力降低所致。肝细胞性黄疸时，不仅由于肝细胞摄取胆红素障碍造成血中未结合胆红素升高，还由于肝细胞的肿胀、毛细血管阻塞或毛细胆管与肝血窦直接相通，使部分结合胆红素反流入血，造成血清结合胆红素浓度增高。通过肠肝循环到达肝脏的胆素原也可经损伤的肝脏进入体循环，并从尿中排出。血中未结合胆红素与结合胆红素浓度均过高，所以临床检验可以发现血清重氮反应试验双阳性，并且尿胆红素阳性，尿胆素原增高。肝细胞性黄疸常见于肝实质性疾病，如各种肝炎、肝肿瘤等。

3．阻塞性黄疸　又称肝后性黄疸，是由于胆汁排泄通道受阻，由于压力增大使胆小管和毛细胆管破裂，致使结合胆红素逆流入血，造成血清胆红素升高。此时血中未结合胆红素无明显改变，结合胆红素浓度升高。临床重氮反应试验直接反应阳性。由于结合胆红素经肾脏排出体外，所以尿胆红素检查阳性，胆管阻塞使肠道生成胆素原减少，大便呈灰白色。阻塞性黄疸常见于胆管炎症、肿瘤、结石或先天性胆管闭锁等疾病。

三种黄疸血、尿、粪的改变见表7-3。

表7-3　三类黄疸的比较