膽紅素:人膽汁中的主要色素-中文百科頻道

臨床分類

1、急性膽紅素腦病

身後數周内膽紅素所緻的中樞神經損害稱為急性膽紅素腦病。

2、慢性膽紅素腦病（核黃疸）

指出生數周以後出現的膽紅素神經毒性作用所引起的慢性、永久性損害及後遺症，包括錐體外系運動障礙、感覺神經性聽力喪失、眼球運動障礙和牙釉質發育異常。

3、暫時性腦病

膽紅素引起的神經系統損傷是可逆性的。

理化性質

膽紅素屬于二甲川膽色素（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Hijman van den Bergh反應中，存在着兩種型：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），第二種是遊離型，是血紅蛋白的正常代謝産物，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。

膽紅素是由紅細胞中的血色素所制造的色素，紅細胞有固定的壽命（正常紅細胞的平均壽命約為120天），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。正鐵血紅素在NADPH和H離子作用下生成膽綠素.三價Fe離子和CO，膽綠素再在NADPH和H離子作用下生成膽紅素。血紅素則會重新制成組織蛋白。

由于膽紅素有毒性，膽紅素入血後形成膽紅素-清蛋白複合物。在進入肝之前膽紅素-清蛋白複合物分離成膽紅素和清蛋白，即間接膽紅素。進入肝後膽紅素會與肝内Y蛋白和Z蛋白結合成膽紅素-Y蛋白和膽紅素-Z蛋白，這個反應是可逆的。膽紅素-Y蛋白和膽紅素-Z蛋白在UDP-葡萄糖醛酸轉化酶的作用下生成葡萄糖醛酸膽紅素，即結合膽紅素。結合膽紅素随着膽汁進入小腸，在小腸内脫掉葡萄糖醛酸再次生成膽紅素，膽紅素生成膽素原，膽素原進一步氧化成黃褐色的膽素，這就是糞便的主要顔色。

在小腸裡的膽素原可以經過腸肝循環再次到達肝，但這部分的膽素原大部分仍以原形排到腸道，這部分稱為糞膽原。一小部分的膽素原進入體循環，并随尿排出。它是尿顔色的來源之一，是尿液中主要的色素，這部分稱為尿膽原。

紅細胞受到破壞有溶血現象時，會變成間接型高膽紅素血症。此外，當肝細胞有異常時會引起直接型、間接型高膽紅素血症，膽管、膽道系統阻塞時，會引起直接型高膽紅素血症。有異常值時的處理方法配合其他檢查結果确實掌握病情，再治療緻病的原因。依不同的情況可分别采取急性肝衰竭處置、血液透析、肝外膽汁淤滞緊急處置等方法。

除了新生兒之外，一般人的值大緻固定，并無年齡上的差異。此外，飲食與運動也幾乎不會引起變動，但長時間絕食後會有上升的趨勢。

來源

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熟的紅細胞在骨髓中被破壞（骨髓内無效性紅細胞生成）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産生的膽紅素稱為“旁路性膽紅素”。

形成

肝、脾、骨髓等單核吞噬細胞系統将衰老的和異常的紅細胞吞噬，分解血紅蛋白，生成和釋放遊離膽紅素，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結合。由于其結合很穩定，并且難溶于水，因此不能由腎髒排出。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。

肝細胞對膽紅素的處理，包括三個過程。

“攝取”：未結合膽紅素随血流至肝髒，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内的有機陰離子）被動送至滑面内質網。

“結合”：Y蛋白—膽紅素和Z蛋白—膽紅素在滑面内質網内，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，能從腎髒排出，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。

“分泌”：結合膽紅素在肝細胞漿内，與膽汁酸鹽一起，經膽汁分泌器（高爾基複合體在細胞分泌過程中有重要作用），被分泌入毛細膽管，随膽汁排出。由于毛細膽管内膽紅素濃度很高，故膽紅素由肝細胞内分泌入毛細膽管是一個較複雜的耗能過程。

體内紅細胞不斷更新，衰老的紅細胞由于細胞膜的變化被網狀内皮細胞識别并吞噬，在肝、脾及骨髓等網狀内皮細胞中，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，膽紅素分子内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内部，使膽紅素顯示親脂、疏水的特性。

運輸

在生理pH條件下膽紅素是難溶于水的脂溶性物質，在網狀内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)結合成複合物進行運輸。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，使其不緻對組織細胞産生毒性作用，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争與白蛋白結合，從而使膽紅素遊離出來，增加其透入細胞的可能性。過多的遊離膽紅素可與腦部基底核的脂類結合，并幹擾腦的正常功能，稱膽紅素腦病或核黃疸。因此，在新生兒高膽紅素血症時，對多種有機陰離子藥物必需慎用。

結合膽紅素經膽道随膽汁排入腸内，被細胞還原為尿（糞）膽素原。絕大部分尿（糞）膽素原随糞便排出，小部分（約1/10）被腸粘膜吸收經門靜脈到達肝窦。到達肝窦的尿（糞）膽素原，大部分通過肝髒又重新随膽汁由膽道排出（肝腸循環），僅有小部分經體循環，通過腎髒排出。

在膽紅素代謝過程中，任何一個環節發生了障礙，都将引起膽紅素在血漿内含量升高，産生高膽紅素血症（hyperbilirubinaemia）。

異常代謝

未結合膽紅素生成過多

這主要是由于紅細胞本身的内有缺陷（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，産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，骨髓内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，或是進入血循環後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（hemolytic jaundice）。其膽色素代謝特點是：

各型黃疸的膽色素代謝變化特點

正常增加↑ 減少↓ 沒有○

1．血清未結合膽紅素增多由于肝髒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．糞内尿（糞）膽素原增多這是由于肝髒加強制造結合膽紅素，排入腸道的膽紅素增多所緻。

3．尿内尿（糞）膽素原增多，膽紅素陰性。

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．新生兒肝髒的發育尚未完善，肝細胞内載體蛋白少，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，它是由于肝細胞窦側微絨毛對膽紅素的攝取障礙所緻。臨床檢驗發現，這種病人的肝髒對未結合膽紅素的清除能力隻有正常人的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，還發現肝組織内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；尿内無膽紅素；糞和尿排出的尿（糞）膽素原偏低。

肝細胞内膽紅素結合障礙

肝細胞内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），使肝内葡萄糖醛酸生成減少或UDP-葡萄糖醛酸基轉移酶受抑制。

2．新生兒肝内UDP-葡萄糖醛酸基轉移酶的生成不足（要在出生後10個月左右才漸趨完善）。而且母乳汁内的孕二醇，對UDP-葡萄糖醛酸基轉移酶有抑制作用。

3．克裡格勒—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。用同位素标記膽紅素所作的試驗證明，肝髒不能使膽紅素與葡萄糖醛酸結合。這是由于肝髒缺少UDP-葡萄糖醛酸基轉移酶所緻。這種黃疸危害性大，大多數患兒死于核黃疸（nuclear jaundice），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，沉積在神經細胞内，特别是在大腦基底核、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。

肌細胞内膽紅素結合障礙，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）尿内無膽紅素。

（3）由于結合膽紅素生成減少，因此，尿（糞）膽素原從糞和尿排出明顯減少。

肝細胞對膽紅素分泌障礙

肝細胞内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，通過高爾基複合體和微絨毛，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：血清内結合膽紅素增多，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）的排洩也有障礙，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窦，使血清内結合膽紅素增多。

物理化學性質

紅色或棕紅色粉末，不溶于水，可溶于苯、氯仿及二硫化碳等有機溶劑中，微溶于乙醇和乙醚，膽紅素也可溶解在熱的乙醇與氯仿的混合液中，膽紅素的鈉鹽易溶于水，但鈣鹽、鎂鹽、鋇鹽，則不溶于水。膽紅素為淡橙色或深紅棕色的單斜晶體。其幹燥固體較穩定，氯仿溶液置暗處也較穩定，在堿液中（如0.1mmol/L 氫氧化鈉）或遇三價鐵離子則不穩定，很快被氧化為膽綠素。膽紅素可與甘氨酸、丙氨酸或組氨酸結合。加血清蛋白、維生素或EDTA可使膽紅素穩定。

用途說明

一種血紅素分解的主要組分；膽汁的主要色素；具有抗氧劑以及有效的過氧化氫基清除劑的功能，保護細胞膜脂質免于這些活性基的氧化作用。膽紅素具備多種藥理作用，是制造人工牛黃的主要原料。藥理實驗證明，它對W256瘤有較好的抑制作用，對乙型腦炎病毒的滅活率、抑制指數比去氧膽酸和膽酸高1～1.5倍；它還是一種有效的肝髒疾病的治療藥物，在不破壞肝組織的情況下，有增殖新細胞的作用，可治療血清肝炎、肝硬變等病，此外，膽紅素具有鎮靜、鎮驚、解熱、降壓。促進紅血球新生等作用。

貯藏運輸

-20°C密閉，防潮，避光保存。

提取來源

由動物膽汁中提取。

危險說明

安全等級:22-24/25。

鑒定收藏

鑒别

（1）取〔含最測定〕項下溶液，照紫外-可見分光光度法（附錄ⅤA)，在400～500nm波長處，測定吸收曲線，并與膽紅素對照品圖譜比較，應一緻，其最大吸收為453nm。

(2)取本品，加三氯甲烷制成每1ml含0.lmg的溶液，作為供試品溶液。另取膽紅素對照品同法制成對照品溶液。照薄層色譜法（附錄ⅥB）試驗，吸取上述兩種溶液各10μl，分别點于同一矽膠G薄層闆上，以甲苯-乙酸乙酯-冰醋酸（10:l:0.5）為展開劑，展開，取出，晾幹。供試品色譜中，在與對照品色譜相應的位置上，顯相同顔色的斑點。

檢查幹澡失重取本品約0.5g，五氧化二磷60℃減壓幹燥4小時，減失重量不得過2.0%（附錄ⅨG）。

含量測定

取本品約10mg，精密稱定，用少量三氯甲烷研磨後轉移至100ml棕色量瓶中，超聲處理使溶解，取出，迅速放冷，再加三氯甲烷稀釋至刻度，搖勻。精密量取5ml，置另一100ml棕色量瓶中，加三氯甲烷稀釋至刻度，搖勻。照紫外-可見分光光度法（附錄ⅤA），在453nm的波長處測定吸光度，按膽紅素的吸收系數（）1038計算．即得。

提取方法

1、從人的膽汁中提取膽紅素的直快法。

2、膽紅素常溫制取工藝方法。

3、膽紅素的定量方法。

4、膽紅素的制備方法。

5、膽紅素精制工藝流程。

6、膽紅素快速提取方法。

7、高分子樹脂型膽紅素吸附劑的制備方法。

8、高含量快速提取膽紅素的方法。

9、狗體引流提取膽紅素的方法和裝置。

10、高效應封閉法制取膽紅素技術。

11、活豬體外引流膽汁的裝置及膽紅素的提取工藝方法。

12、活豬引流膽汁的一種方法。

13、堿化遊離-氯仿萃取制膽紅素技術。

14、利用人的廢膽結石提取膽紅素的方法。

15、雙穩法由膽汁制取膽紅素的方法。

16、利用人廢膽汁提取膽紅素的方法。

17、酶法合成膽紅素。

18、溶液中膽紅素的測定方法。

19、牛膽汁提取膽紅素的生産工藝。

20、雙管體内合成膽紅素的技術。

21、獺狸膽紅素和獺狸血紅素及其制取方法。

22、提高活豬引流膽汁中膽紅素含量的新方法。

23、提高引流膽汁中膽紅素含量的方法。

24、吸附膽紅素的環糊精交聯聚合物微球及其制備和應用。

25、血液分解法生産膽紅素新技術。

26、一步法提取膽紅素的工藝。

27、一種膽紅素氧化酶的制備方法。

28、用試紙快速測定膽紅素含量的方法。

29、直接快速提取膽紅素的方法。

膽紅素過高

一、膽紅素偏高可能是由肝髒疾病引起的。因為當肝細胞發生病變、或因肝細胞腫脹時(多是患有急性黃疸型肝炎、急性黃色肝壞死、慢性活動性肝炎、肝硬化等肝髒疾患造成的)，可導緻肝内的膽管受壓，排洩膽汁受阻，從而即可引起血中膽紅素偏高的現象，而發生肝細胞性黃疸(表現為直接膽紅素與間接膽紅素均升高)。

二、膽紅素偏高也可能是膽道系統疾病引起的。當肝外的膽道系統發生腫瘤或出現結石，而将膽道阻塞時，膽汁不能順利的排洩，即可引起膽紅素偏高，而發生阻塞性黃疸。

偏高體症

據研究表明，膽紅素的顔色為橙黃色，并且當血液中的膽紅素偏高時，則會表現為鞏膜發黃、皮膚發黃、黏膜以及其他組織和體液發黃，出現黃染。具體來講就是：

1、當血清膽紅素濃度遠遠高于膽紅素正常值時，皮膚、眼睛、尿液呈現黃色，即黃疸。其中肝髒發生炎症、壞死、中毒等損害時均可以引起黃疸，膽道疾病及溶血性疾病也可以引起黃疸。

2、如果膽紅素的值在17.1—34.2μmol/L之間，肉眼看不到黃疸，叫隐性黃疸。

3、如果膽紅素的值大于34.2μmol/L，肉眼能看到眼睛發黃、皮膚發黃、尿液發黃，叫顯性黃疸。總膽紅素的值越高，黃疸越重。

偏高原因

人的紅細胞的壽命一般為120天。紅細胞死亡後變成間接膽紅素（I-Bil），經肝髒轉化為直接膽紅素（D-Bil），組成膽汁，排入膽道，最後經大便排出。這就是肝髒内膽紅素的正常轉化。

但是如果出現其他疾病，則會導緻肝髒代謝異常，進而間接膽紅素無法正常轉化為直接膽紅素，導緻血清中膽紅素偏高。此時可能發生溶血性黃疸；當肝細胞發生病變時，或者因膽紅素不能正常地轉化成膽汁，或者因肝細胞腫脹，使肝内的膽管受壓，排洩膽汁受阻，使血中的膽紅素升高，這時就發生了肝細胞性黃疸；一旦肝外的膽道系統發生腫瘤或出現結石，将膽道阻塞，膽汁不能順利排洩，而發生阻塞性黃疸。肝炎患者的黃疸一般為肝細胞性黃疸，也就是說直接膽紅素與間接膽紅素均升高，而淤膽型肝炎的患者以直接膽紅素升高為主。那麼從病理上講，導緻血液中膽紅素偏高的情況主要包括以下幾種：

1、總膽紅素、直接膽紅素增高：肝内及肝外阻塞性黃疸，胰頭癌，毛細膽管型肝炎及其他膽汁瘀滞綜合征等。

2、總膽紅素、間接膽紅素增高：溶血性貧血，血型不合輸血，惡性疾病，新生兒黃疸等。

3、總膽紅素、直接膽紅素、間接膽紅素都增高：急性黃疸型肝炎，慢性活動性肝炎，肝硬化，中毒性肝炎等。

4、間接膽紅素偏高，體内的紅細胞破壞過多，會使肝髒不能完全把間接膽紅素轉化為直接膽紅素，導緻體内間接膽紅素偏高，引起間接膽紅素偏高常見原因有溶血性貧血、輸血時血型不合、新生兒黃疸等；

5、直接膽紅素偏高，若肝細胞受損，直接膽紅素不能正常轉化為膽汁，或是膽汁排洩受阻，都會引起直接膽紅素偏高，引起直接膽紅素偏高的常見病因有肝内及肝外阻塞性黃疸、胰頭癌、毛細膽管型肝炎及其他膽汁瘀滞綜合征等。