1.胆汁酸的代谢胆汁酸(bile acid)是胆汁中存在的由胆固醇转变生成的一类24碳胆烷酸的羟基衍生物。在肝细胞内以胆固醇为原料合成的胆汁酸称为初级胆汁酸(primarybile acid),包括胆酸(cholic acid,CA)和鹅脱氧胆酸(chenodeoxycholic acid,CDCA);初级胆汁酸在肠道中经肠菌酶作用生成次级胆汁酸(secondary bile acid),包括脱氧胆酸(deoxycholic acid,DCA)、石胆酸(1ithocholic acid,LCA)等。在胆汁中,初级胆汁酸和次级胆汁酸均以钠盐或钾盐的形式存在,即为胆汁酸盐(bile salts)。上述胆汁酸又称为游离型胆汁酸,在和甘氨酸或牛磺酸结合后,称为结合型胆汁酸。人胆汁中的胆汁酸以结合型为主。 在肝细胞内,胆固醇经7 0一羟化酶(7—hydroxylase)的催化生成7 一羟胆固醇,再经
氧化、异构、还原和侧链修饰等,逐步进行12-羟化和烷基的氧化,生成初级游离胆汁酸(CACDCA),两者可以是游离型的,也可与甘氨酸或牛磺酸结合生成相应的初级结合型胆汁酸。胆汁酸随胆汁排入肠道,发挥乳化作用,促进脂类物质消化吸收。当胆汁酸到达回肠和结肠上段时,受细菌的作用,先被水解生成游离胆汁酸,再经7a.脱羟酶作用,CA和CDCA分别转变为DCA和LCA,生成次级游离胆汁酸。
在肠道中约有95%的胆汁酸可被肠黏膜细胞主动或被动重吸收。重吸收的胆汁酸经门静脉入肝,在肝细胞内游离胆汁酸被重新合成为次级结合型胆汁酸,与新合成的初级结合型胆汁酸一同再随胆汁排入小肠,这样便构成了胆汁酸的肠肝循环(图8—2)。胆汁酸的肠肝循环使有限量的胆汁酸被反复利用,最大限度地发挥其促进脂类物质消化、吸收的生理作用。
2.胆汁酸的代谢异常胆汁酸的合成、分泌、重吸收及加工转化等均与肝、胆、肠等密切相关,肝、胆、肠的疾病必然会导致胆汁酸的代谢异常。因此,血清胆汁酸测定对于诊断肝、胆、肠疾病具有重要临床意义。
(1)肝胆疾病胆汁酸的代谢异常
1)急性肝炎:肝细胞摄取胆汁酸减少、合成胆汁酸下降,导致胆汁中的胆汁酸浓度降低,而血清中的胆汁酸浓度急剧升高。在急性病毒性肝炎康复期,餐后血清胆汁酸浓度持续升高,说明病毒性肝炎正在向慢性转化。
2)慢性肝炎:肝细胞摄取胆汁酸障碍和肝内胆汁淤积,导致血清胆汁酸浓度升高。血清胆汁酸水平可作为检测慢性肝炎中肝损伤的一个敏感指标,用来区分活动性与非活动性肝炎。血清胆汁酸测定还有助于对慢性肝炎的治疗监控。
3)肝硬化:肝硬化时,肝细胞受损、肝实质细胞数量减少以及门静脉系统分流等因素,导致尽管胆汁酸合成总量有所下降,但是血清胆汁酸水平仍然升高(血清总胆汁酸>30gmol/L。),以肝硬化后期最为明显。此外,当肝硬化活动性较低,其他常规肝功能检查正常时,血清胆汁酸浓度仍然可见持续升高。
4)胆汁淤积:在肝内胆汁淤积和肝外胆道梗阻导致胆汁淤积时,胆汁分泌下降,胆汁酸的分布改变,使得血清和尿液中的胆汁酸浓度显著升高,并在此后长期的阻塞过程中基本保持不变。血清中升高的胆汁酸为胆酸(cA)和鹅脱氧胆酸(CDCA),但以CA为主,CA/CDCA>1。
(2)肠道疾病中的胆汁酸代谢异常:在小肠疾病时,如回肠切除、炎症或造瘘等,引起胆汁酸吸收障碍及腹泻,粪便胆汁酸排出量升高,返回肝脏的胆汁酸总量减少,血清胆汁酸水平下降,并且血清胆汁酸异常的程度常随小肠病变程度的不同而改变。因此,餐后血清胆汁酸水平检测可以作为回肠吸收功能状况的一个指标。相反,在小肠细菌过度繁殖所引起的腹泻、脂肪痢、维生素B12吸收障碍等疾病中,由于肠道内胆汁酸的降解率明显升高,血清胆汁酸中的非结合胆汁酸水平升高。
(3)高脂血症时的胆汁酸代谢异常:在各型高脂血症时,血浆的胆固醇浓度均有不同程度的增高,而胆汁酸的代谢与体内胆固醇的平衡密切相关,主要表现为:①内源性胆固醇的主要代谢去路是生成胆汁酸,在肝细胞内的胆汁酸合成过程中存在着负反馈调控;②肝细胞通过胆汁排泄胆固醇,主要依靠胆汁酸的乳化及形成混合微团的作用,因此胆汁酸合成、分泌的质和量都对胆固醇的排泄有影响;③食物胆固醇的吸收需要肠道中胆汁酸的协助,同时,吸收的胆固醇可直接调控肠壁细胞及肝细胞内胆固醇的合成。因此,高脂血症时代谢紊乱必然会导致胆汁酸代谢异常。例如在Ⅱa型高脂血症时,胆酸(CA)明显减低,而鹅脱氧胆酸(CDCA)的合成代偿性增加,但其机制目前仍不清楚。
(4)遗传性缺陷所致的胆汁酸代谢异常
1)特发性新生儿肝炎:缺乏△4.3.氧类固醇-5-还原酶和(或)3-羟脱氢酶异构酶,导致胆汁酸合成受限。
2)脑腱性黄瘤病:酶缺陷阻断了26一羟化作用,使胆酸(CA)合成减少,胆汁中的CA和CDCA比例下降,进而导致次级胆汁酸缺乏。同时,胆汁和尿液中胆汁酸的中间产物排泄增多。
3)Zellweger脑肝肾综合征:过氧物酶体疾病引起胆固醇侧链无法断裂,造成胆汁酸合成障碍。