胆红素代谢

第四节胆色素的代谢与黄疸 MetabolismofBilePigmentandJaundice 胆色素 bilepigment 是体内铁卟啉类化合物的主要分解代谢产物 包括胆绿素 biliverdin 胆红素 bilirubin 胆素原 bilinogen 和胆素 bilin 等 胆红素处于胆色素代谢的中心 是人体胆汁中的主要色素 胆红素空间结构示意图 胆红素的特有结构赋予其亲脂疏水的性质 易自由透过细胞膜进入血液 胆红素的生成与转运 网状内皮系统和血液 胆红素在肝中的转变胆红素在肠道中的变化及胆色素的肠肝循环 体内的铁卟啉化合物包括 血红蛋白 肌红蛋白 细胞色素 过氧化氢酶及过氧化物酶 正常人每天可生成250 350mg胆红素 其中约80 以上来自衰老红细胞破坏所释放的血红蛋白的分解 一 胆红素主要源于血红素的降解 一 胆红素主要源于衰老红细胞的破坏 二 血红素加氧酶和胆绿素还原酶催化胆红素的生成 肝 脾 骨髓等单核吞噬细胞微粒体与胞液中 过程 部位 血红素 胆绿素 珠蛋白 胆红素 醇式 血红蛋白 胆红素 酮式 微粒体 胞液 网状内皮系统 胆红素的生成过程 胆红素 醇式 胆红素 酮式 M CH2 V CH CH2 血红素加氧酶 HO 有3种同工酶 HO 1 HO 2和HO 3 HO 1是迄今所知的诱导物最多的诱导酶 受血红素和氧化应激等许多因素的诱导合成 HO 1诱导因素的多样性是细胞重要的保护机制 胆红素的这种抗氧化作用通过胆绿素还原酶循环 biliverdinreductasecycle 实现 胆红素氧化成胆绿素 后者再在分布广 活性强的胆绿素还原酶催化下 利用NADH或NADPH再还原成胆红素 胆绿素还原酶循环可使胆红素的作用增大10000倍 胆红素是人体内强有力的内源性抗氧化剂 是血清中抗氧化活性的主要成分 二 血液中的胆红素主要与清蛋白结合而运输 一方面增加了胆红素的水溶性 提高了血浆对胆红素的运输能力 另一方面限制了它自由通透各种细胞膜 避免了它对组织细胞造成的毒性 起到暂时性的解毒作用 运输形式 胆红素 清蛋白复合体 意义 竞争结合剂 如磺胺药 水杨酸 胆汁酸等 血浆 胆红素 清蛋白 竞争性有机阴离子 清蛋白 胆红素 脂性膜 细胞 胆红素 脂类 胆红素 血浆胆红素 清蛋白的浓度变化关系 过多的游离胆红素则可与脑部基底核的脂类结合 干扰脑的正常功能 称为胆红素脑病 bilirubinencephalopathy 或核黄疸 kernicterus 肝细胞对胆红素的摄取胆红素在肝细胞中的结合肝细胞对胆红素的排泄 三 胆红素在肝细胞中转变为结合胆红素并泌入胆小管 一 游离胆红素可渗透肝细胞膜而被摄取 胆红素可以自由双向通透肝血窦肝细胞膜表面进入肝细胞 胆红素在胞浆与配体蛋白 蛋白或 蛋白 结合 胆红素 Y蛋白或胆红素 Z蛋白形式将胆红素携带至肝细胞滑面内质网 二 胆红素在内质网结合葡糖醛酸生成水溶性结合胆红素 部位 滑面内网质反应 结合反应 主要结合物为UDP葡糖醛酸 UDPGA 催化酶 葡糖醛酸基转移酶产物 主要为双葡糖醛酸胆红素 另有少量单葡萄糖醛酸胆红素 硫酸胆红素 统称为结合胆红素 意义 胆红素与葡糖醛酸的结合是肝对有毒性胆红素一种根本性的生物转化解毒方式 葡糖醛酸胆红素的生成 胆红素葡糖醛酸二酯的结构 两种胆红素理化性质的比较 结合胆红素从肝细胞分泌至胆小管 再随胆汁排入肠道 是肝脏代谢胆红素的限速步骤 肝细胞向胆小管分泌结合胆红素是一个逆浓度梯度的主动转运过程 多耐药相关蛋白2 MRP2 是肝细胞向胆小管分泌结合胆红素的转运蛋白 胆红素排泄一旦发生障碍 结合胆红素就可返流入血 三 肝细胞向胆小管分泌结合胆红素 结合胆红素 胆素原 肠菌 葡萄糖醛酸 胆素 过程 胆素原 中胆素原 粪胆素原 d 尿胆素原 胆素 i 尿胆素 粪胆素 d 尿胆素 游离胆红素 一 胆素原是肠菌作用的产物 四 胆红素在肠道内转化为胆素原和胆素 d 尿胆素原 中胆素原 粪胆素原 肠道细菌对胆红素的降解 葡萄糖醛酸胆红素 胆红素 葡萄糖醛酸 d 尿胆素 l 尿胆素 粪胆素 胆素 有色 尿胆素原 粪胆素原 尿胆素 粪胆素 胆素原 无色 l 无旋光 d 右旋 胆红素在肠道中的变化及胆色素的肠肝循环 胆红素在肠道中的变化 还原 中胆素原 二 少量胆素原可被肠粘膜重吸收 进入胆素原的肠肝循环 肠道中有少量的胆素原可被肠粘膜细胞重吸收 经门静脉入肝 其中大部分再随胆汁排入肠道 形成胆素原的肠肝循环 bilinogenenterohepaticcirculation 胆素原的肠肝循环的概念 血红蛋白 血红素 胆绿素 胆红素 胆红素清蛋白复合物 血液 胆红素 Y Z蛋白 胆红素 Y Z蛋白 葡萄糖醛酸胆红素酯 胆素原 胆素排泄 葡萄糖醛酸胆红素 胆红素 胆素原 尿 胆素 网状内皮系统 肝 葡萄糖醛酸 胆素原 肠肝循环 肠管 五 高胆红素血症及黄疸 正常血清胆红素浓度 3 4 17 1 mol L 0 2 1mg dl 4 5为游离胆红素 其余为结合胆红素 高胆红素血症 hyperbilirubinemia 体内胆红素生成过多 或肝细胞对胆红素的摄取 转化及排泄能力下降等因素引起血浆胆红素含量的增多 一 正常人胆红素的生成与排泄维持动态平衡 两种胆红素的区别 二 黄疸依据病因有溶血性 肝细胞性和阻塞性之分 体内胆红素生成过多 或肝细胞对胆红素的摄取 转化及排泄能力下降等因素均可引起血浆胆红素含量增多 称为高胆红素血症 hyperbilirubinemia 胆红素为橙黄色物质 过量的胆红素可扩散进入组织造成组织黄染 这一体征称为黄疸 jaundice 当血浆胆红素浓度超过34 2 mol L 2mg dl 时 肉眼可见皮肤 粘膜及巩膜等组织黄染 临床上称为显性黄疸 若血浆胆红素升高不明显 在1 2mg dl之间时 肉眼观察不到皮肤与巩膜等黄染现象 称为隐性黄疸 jaundiceoccult 临床上常根据黄疸发病的原因不同 简单的将黄疸分为三类 溶血性黄疸 hemolyticjaundice 肝细胞性黄疸 hepatocellularjaundice 阻塞性黄疸 obstructivejaundice 1 溶血性黄疸 溶血性黄疸 hemolyticjaundice 又称为肝前性黄疸 prehepaticjaundice 属于高未结合型胆红素血症 此类黄疸是由于红细胞的大量破坏 在单核 吞噬细胞系统产生胆红素过多 超过了肝细胞摄取 转化和排泄胆红素的能力 造成血液中未结合胆红素浓度显著增高所致 2 肝细胞性黄疸 肝细胞性黄疸 hepatocellularjaundice 又称为肝原性黄疸 hepaticjaundic