对胆红素的再认识

对胆红素的再认识-从结构到功能,内容提要,胆红素的新分类法及胆红素胆红素检测的方法及其影响因素对胆红素功能的新认识,胆红素研究历史,1942 年，德国化学家Hans Fisher 首次报道了胆红素的化学结构，他对胆红素前体-血胆红素的全合成研究工作使他在1930 年获得了诺贝尔化学奖,胆红素的来源和生成部位,来源：一切含血红素的血色蛋白，如血红蛋白、细胞色素和肌红蛋白生成部位：主要（70%-80%）：衰老的红细胞在肝脏、脾脏和骨髓中的单核-巨噬细胞系统次要（10%-15%）：肝内血色蛋白如P450、B5过氧化氢酶的分解和脾脏、骨髓内未成熟红细胞的分解，亦称旁路胆红素,胆红素的传统分类法,直接反应胆红素(direct-reacting bilirubin） 能在水溶液中与重氮磺胺酸直接起反应间接反应胆红素(indirect-reacting bilirubin) 需要诸如乙醇、甲醇、咖啡因、安息香酸钠等促进剂才能与其他试剂反应,血清胆红素的最新分类法,胆红素/非结合胆红素/游离胆红素 unconjugated bilirubin，Bu 胆红素/ 一元葡糖苷酸胆红素monoglucuronide bilirubin，mBc 胆红素/二元葡糖苷酸胆红素 diglucuronide bilirubin，dBc胆红素/与白蛋白的配合物（共价结合）/胆蛋白 Albumin-bilirubin complex，B ,与胆绿素的四种异构体非对应关系:胆红素-,胆绿素-,胆绿素-和胆绿素-,两种分类法的对应关系,间接胆红素（IB）= 胆红素=非结合胆红素直接胆红素（DB）=结合胆红素+ 胆红素 结合胆红素= 胆红素+ 胆红素,TB=Bu+mBc+dBc+B,胆红素线状结构,胆红素的X线衍射结构（即顺式或Z 型结构）,未结合胆红素的结构,光照对胆红素结构的影响,胆红素经400500nm 波长的蓝光(绿光) 照射后，内侧氢键断开，其1 个或2 个吡咯环旋转180，形成3 种E 构型的异构体，具有水溶性，可从胆汁直接排泻形成不可逆的环形化合物(环胆红素) ，清除很快，T1/ 2为2 h ,是新生儿黄疸病人光疗后，在十二指肠和尿中排出的主要胆色素形成几种水溶性的无色产物，产生慢，量小 新生儿黄疸光照疗法的分子基础,双葡萄糖醛酸酯占85-90单葡萄糖醛酸酯占10-15,结合胆红素的结构,胆红素在血液中的存在形式,与白蛋白结合,作为运输载体，可以进入血液循环到达肝脏 血浆白蛋白浓度： 500700umol/L 血浆胆红素浓度：317umol/L变脂溶性为水溶性，阻止胆红素过进入血脑屏障和透过细胞膜。松散的结合，非共价结合！,影响胆红素结合白蛋白的因素,pH环境和钙离子某些阴离子药物： 磺胺类抗菌素、巴比妥和水杨酸盐、 游离脂肪酸、胆道造影剂等白蛋白的分子浓度：过低导致结合不牢固！,与白蛋白以酰胺键共价结合，二者不可分解具有良好的稳定性，半衰期为17-23天不被肝细胞摄取，不能通过肾小球，不经胆汁排出85%与重氮试剂呈直接反应仅用干化学法能检测到，湿化学法检测不到,胆红素（胆蛋白）的特性,胆红素可能的来源与形成机制,来源：结合胆红素形成机制：当结合胆红素升高时，超过肾阈值，返流回血液的结合胆红素在非酶促条件下与白蛋白结合形成的产物。胆汁淤积会加快胆红素的形成,胆红素的结构,非酯型,酯型,胆红素的结构,胆红素存在的意义,有助于理解临床其他指标好转但黄疸不退的原因用测Bc代替传统DB测定，更加直接地了解病情计算B/TBIL有助于判断恢复期肝病的预后在正常人以及高Bu病人（新生儿黄疸）中缺乏，仅在那些酯型高胆红素血症的病人血清中被检测到,胆红素的检测方法研究进展,湿化学法：反应均在液体试剂中进行 重氮反应法、 氧化酶法、 化学氧化法干化学法：反应在干式试剂片上进行，无液体试剂 Kodak建立薄膜分析技术( thin film analysis)其他：高效液相色谱法（HPLC）、分光光度法、荧光探针法、单克隆抗体法、传感器法,重氮法检测胆红素（一）,原理：血清中DB可直接与重氮试剂反应产生偶氮胆红素，Bu测定时则要以咖啡因、苯甲酸钠为加速剂破坏胆红素氢键，再与重氮试剂反应。（DB包含Bc和大部分B）种类：改良J-G法、M-E法、P-L法,优点：可直接比色，手续简单，易于自动化缺点：重氮试剂不稳定，须由亚硝酸钠和氨基苯磺酸临时生成；重氮试剂与Bu和Bc的反应特异性不佳，在一定条件下测Bc，一部分Bu参与反应；易受溶血、脂血等因素干扰；胆红素浓度过高时影响准确度（稀释）,重氮法检测胆红素（二）,氧化酶法检测胆红素（一）,原理：胆红素氧化酶（BOX）催化样品中的胆红素氧化，生成胆绿素，引起450 nm 处吸光度(A450 nm )值下降。通常条件下（pH值 3.74、NaF存在），BOX 试剂只与Bc 反应，与Bu 与B不起反应；改变条件（如pH值升至8.0），可测定TB。,优点：灵敏度高，特异性好缺点：试剂较昂贵，并受酶的稳定性、纯度等的影响；易受脂血、溶血的影响,氧化酶法检测胆红素（二）,化学氧化法检测胆红素（一）,原理：胆红素的四吡咯结构具有还原性，因此各种低分子的无机氧化剂和在一定条件下具有氧化性的各种过渡金属元素都可以氧化胆红素种类：有钒酸盐氧化法、亚硝酸钠氧化法、高碘酸氧化法,优点： 不受溶血、脂血等干扰物质的影响， 准确度高，特异性好 与酶法比较具有试剂价格低廉,精密度更高,化学氧化法检测胆红素（二）,干化学法检测胆红素（一）,原理：Bu、Bc、B与媒染剂反应后反射光波长不一，用反射计测定通过透明底层显现的颜色即可将三者区分，因而可以在一张干片上同时检测Bu 、Bc、B,优点：快速；受干扰最小；精确性好；唯一用于临床的可直接测定B的方法缺点：需要另外的生化仪设备,干化学法检测胆红素（二）,当前胆红素检测中存在的突出问题,胆红素标准品不稳定极易导致结果偏差胆红素的概念混乱导致结果解释困难抗干扰性差的问题不同方法的可比性差的问题测准高值与测准低值的问题,可能影响胆红素检测的干扰因素,溶血脂血药物及食物：维生素C（破坏重氮试剂）外来pH值：仪器清洗、避开强酸、强碱检测项目标本处理：温度、环境,胆红素对生化检测项目的影响,肌酐血清钙血氨尿酸 血糖 总胆固醇 甘油三酯,使测定结果偏低： 胆红素还原性较强，干扰了 rinder反应（氧化反应）消除方法：先使胆红素氧化成胆绿素再进行检测；改终点法为两点法,胆红素对肿瘤标志物检测的影响,CA199：假阳性率达50%以上，胆红素越高水平CA199的水平越高！CA125CA153CEA,胆红素的功能研究进展,致病作用生理功能,胆红素引起中枢神经系统损害,机制：Bu 沉积于脑组织特别是神经核细胞（黄染）引起膜结构损伤和线粒体功能障碍胆红素脑病：胆红素对基底核及各种脑干神经核的毒性所致中枢神经系统的临床表现急性胆红素脑病：出生后1周内出现的胆红素对中枢神经系统毒性表现核黄疸：胆红素毒性所致慢性、永久临床后遗症,2004年美国儿科学会35 周新生儿高胆红素血症的诊疗方案,急性胆红素脑病,至少有3项表现：即激惹、肌张力增高伴早期头后仰、角弓反张加下列表现中的1项：嗜睡，不愿进食，肌张力交替改变，哭声尖及脑干诱发电位筛选不能通过,慢性核黄疸后的临床表现,锥体外系运动异常（基底神经节）：张力失常、手足徐动症注视异常（动眼神经核）： 斜视及凝视性瘫、特别是不能上视 听力障碍（脑干听神经核神经、四叠体下丘、上橄榄复合体）：神经感觉性听力丧失智力障碍（海马）： 学习、记忆能力下降，仅少数为智力缺陷,胆红素的其他致病作用,心肌细胞损害：心肌酶谱及ST-T改变肾损害：肾小管功能损害对免疫细胞的毒性作用：T、B、粒、吞噬细胞促进胆结石形成：胆红素在胃肠道造成细胞损伤，引起粘蛋白分泌，使胆红素钙沉淀颗粒变大，易形成结石（色素型结石主要是其钙盐和铜盐）；胆红素可使胆固醇结晶几率增加50%,胆红素具有生理功能！,抗氧化、抗氧自由基，占机体抗氧化能力的30%冠心病：抗低密度脂蛋白氧化修饰，预防动脉粥样硬化，降低冠心病的危险脑血管病：低胆红素血症为脑卒中和血管性痴呆的影响因素急性肺损伤（A