生物化学与分子生物学/胆红素在肝脏中的代谢

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生物化学与分子生物学

肝脏的生物化学
- 胆色素代谢
  - 胆红素的生成及转运
  - 胆红素在肝脏中的代谢
  - 胆红素在肠道中的转变
  - 血清胆红素与黄疸

(一)肝细胞对胆红素的摄取

血中胆红素以“胆红素－白蛋白”的形式送输到肝脏，很快被肝细胞摄取。肝细胞摄细胞摄取血中胆红素的能力很强。实验证明，注射具有放射性的胆红素后，大约只需18分钟就可从血浆中清除50%。肝脏能迅速从血浆中摄取胆红素，是由于肝细胞内两种载体蛋白枣Y蛋白和Z蛋白所起的重要作用。这两种载体蛋白(以Y蛋白为主)能特异性结合包括胆红素在内的有机阴离子。当血液入肝，在狄氏(Disse)间隙中肝细胞上的特殊载体蛋白结合胆红素，使其从白蛋白分子上脱离，并被转运到肝细胞内。随即与细胞液中Y和Z蛋白结合，主是与Y蛋白结合，当Y蛋白结合饱合时，Z蛋白的结合才增多。这种结合使胆红素不能返流入血，从而使胆红素不断向肝细胞内透入。胆红素被载体蛋白结合后，即以“胆红素－Y蛋白”(胆红素－Z蛋白)形式送至内质网。这是一个耗能的过程，而且是可逆的。如果肝细胞处理胆红素的能力下降，或者生成胆红素过多，超过了肝细胞处理胆红素的能力，则已进入肝细胞的胆红素还可返流入血，使血中胆红素水平增高。

葡萄糖醛酸胆红素的生成

图11－11　葡萄糖醛酸胆红素的生成

Y蛋白是一种碱性蛋白，由分子量为22000和27.000的两个亚基组成，约占肝细胞胞液蛋白质总量的5%。它也是一种诱导蛋白，苯巴比妥可诱导Y蛋白的合成。甲状腺素、溴酚磺酸钠(BSP)和靛青绿(ICG)等可竞争结合Y蛋白，影响胆红素的转运。Y蛋白能与上述多种物质结合，故又称“配体结合蛋白”(ligadin)。由于新生儿在出生7周后Y蛋白才达到正常成人水平，故易产生生理性的新生儿非溶血性黄疸，临床上可用苯巴比妥治疗。

Z蛋白是一种酸性蛋白，分子量为12，000，与胆红素亲和力小于Y蛋白。当胆红素浓度较低时，胆红素优先与Y蛋白结合。在胆红素浓度高时，则Z蛋白与胆红素的结合量增加。

(二)肝细胞对胆红素的转化作用

肝细胞内质网中有胆红素-尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶（bilirutin-UDp glucuronyl transferase,BR-UDPGA-T)，它可催化胆红素与葡萄糖醛酸以酯键结合，生成胆红素葡萄糖醛酸酯。由于胆红素分子中有两个丙酸基的羧基均可与葡萄糖醛酸C1上的羟基结合、故可形成两种结合物，即胆红素葡萄糖醛酸－酯和胆红素葡萄糖醛酸二酯（图11－11)。在人胆汁中的结合胆红素主要胆红素葡萄糖醛酸二酯(占70-80%)，其次为为胆红素葡萄糖醛酸－（占20-30％），也有小部分与硫酸根、甲基、乙酰基、甘氨酸等结合。

胆红素经上述转化后称为结合胆红素，结合胆红素较未结合胆红素脂溶性弱而水溶性增强，与血浆白蛋白亲和力减小，故易从胆道排出，也易透过肾小球从尿排出。但不易通过细胞膜和血脑屏障，因此不易造成组织中毒，是胆红素解毒的重要方式。

(三)肝脏对胆红素的排泄作用

胆红素在内质网经结合转化后，在细胞浆内经过高尔基复合体、溶酶体等作用，运输并排入毛细胆管随胆汁排出。毛细胆管内结合胆红素的浓度远高于细胞内浓度，故胆红素由肝内排出是一个逆浓度梯度的耗能过程，也是肝脏处理胆红素的一个溥弱环节，容易受损。排泄过程如发生障碍，则结合胆红素可返流入血，使血中结合胆红素水平增高。

糖皮质激素不仅能诱导葡萄糖醛酸转移酶的生成，促进胆红素与萄萄糖醛酸结合，而且对结合胆红素的排出也有促进作用。因此，可用此类激素治疗高胆红素血症。

肝脏对胆红素的摄取、转化和排出可见图11－12。

肝细胞内胆红素代谢示意图