635-65-4 / 膽紅素代謝檢查

膽紅素是一種膽色素，是血紅蛋白和其他亞鐵原卟啉蛋白的血紅素部分的降解產(chǎn)物。在肝、脾及骨髓的網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞中產(chǎn)生，透出細(xì)胞，進(jìn)入血液，在血液中與清蛋白結(jié)合運(yùn)輸，稱為未結(jié)合膽紅素或游離膽紅素。然后被肝細(xì)胞攝取，與Y蛋白(或Z蛋白)結(jié)合后，進(jìn)一步在肝細(xì)胞內(nèi)形成葡萄糖醛酸膽紅素，也稱結(jié)合膽紅素。結(jié)合膽紅素自肝細(xì)胞釋放至毛細(xì)膽管，隨膽汁排入腸道，在腸道細(xì)菌作用下進(jìn)行水解和還原反應(yīng)，脫去了葡萄糖醛酸和加氫成無色的膽素原族化合物，隨糞便排出。正常血清中總膽紅素定量為3.42～17.1μmol/L，其中80%為未結(jié)合膽紅素，或稱間接膽紅素，為8.55～15.39μmol/L;其余為結(jié)合膽紅素，或稱直接膽紅素，為0.543～3.42μmol/L。當(dāng)膽紅素代謝異常時(shí)即出現(xiàn)黃疸。測(cè)定血中膽紅素含量對(duì)診斷肝、膽疾病及某些血液疾病有重要意義。

膽紅素是肉食動(dòng)物、豬及人膽汁中主要的膽色素?？煞址酋バ湍懠t素(游離膽紅素)和酯型膽紅素(結(jié)合膽紅素)兩種。前者在肝細(xì)胞內(nèi)受酶作用可酯化成酯型膽紅素(主要為膽紅素-葡萄糖醛酸苷)，最后被肝細(xì)胞排泄至毛細(xì)膽管、成為膽汁中的一個(gè)組分。衰老紅細(xì)胞的血紅蛋白及其他的血紅蛋白分解的代謝產(chǎn)物。血紅蛋白經(jīng)網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞分解，釋放出的膽紅素為游離膽紅素(非結(jié)合膽紅素或間接反應(yīng)膽紅素)，此種膽紅素由血流運(yùn)送至肝，在肝細(xì)胞內(nèi)經(jīng)膽紅素尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基移換酶的作用，成為結(jié)合膽紅素或直接反應(yīng)膽紅素。正常人血中以間接反應(yīng)膽紅素為主，約占80%，余為直接反應(yīng)膽紅素。膽紅素產(chǎn)生過多或代謝、分泌過程中的障礙及其他多種因素，可引起血清膽紅素增高而致黃疸。

一、概 述

生理與生化：

1.膽紅素的來源與生成 膽紅素由血紅素分解代謝而來，主要來源有以下幾種：①大部分膽紅素是由衰老RBC在單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)中被破壞而產(chǎn)生，占人體膽紅素總量的75%～80%。②小部分膽紅素來自組織其他含血紅素蛋白的物質(zhì)，如肌紅蛋白、細(xì)胞色素P₄₅₀、過氧化物酶等的血紅素輔基的分解。 ③極小部分膽紅素來自造血過程中，在骨髓中，破壞的未成熟的RBC。

紅細(xì)胞破壞后的血紅素代謝過程包括：①血紅蛋白中血紅素與珠蛋白分離;②血紅素在單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)微粒體血紅素加氧酶作用下，卟啉環(huán)氧化斷裂，釋放出CO和鐵，形成膽綠素;③膽綠素在膽綠素還原酶催化下生成膽紅素IXa。

在體內(nèi)從血紅素形成膽綠素，繼而還原為膽紅素，并進(jìn)一步被結(jié)合、排泄，這樣復(fù)雜的過程總共只需 1～2 min，人體每天生成膽紅素250～300 mg。

2. 肝臟對(duì)膽紅素的攝取、轉(zhuǎn)化及排泄 在血循環(huán)中，膽紅素主要以膽紅素-白蛋白復(fù)合物的形式存在和運(yùn)輸，除白蛋白外，α₁-球蛋白也可與膽紅素結(jié)合。膽紅素隨血運(yùn)輸?shù)礁闻K后，在細(xì)胞膜上與白蛋白解離，并被肝細(xì)胞攝取。Y蛋白和Z蛋白是肝細(xì)胞內(nèi)的兩種色素受體蛋白。Y蛋白是肝細(xì)胞主要的膽紅素轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白;Z蛋白對(duì)長(zhǎng)鏈脂肪酸具有很強(qiáng)的親和力。Y、Z蛋白與進(jìn)入胞質(zhì)的膽紅素結(jié)合，并將它運(yùn)至內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。肝細(xì)胞對(duì)膽紅素的轉(zhuǎn)化在滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進(jìn)行，在膽紅素-尿嘧啶核苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶的催化下，膽紅素被轉(zhuǎn)化為單、雙葡萄糖醛酸結(jié)合膽紅素，形成水溶性的結(jié)合膽紅素，結(jié)合膽紅素隨膽汁排泄至腸管后，在回腸末端至結(jié)腸部位，在腸道菌的作用下大部分被水解而脫下葡萄糖醛酸，還原成尿膽原。正常人每天從糞便排出40～280 mg尿膽原，它在腸管下段接觸空氣后被氧化成為尿膽素，隨糞便排出，成為糞便的主要色素。一部分尿膽原可被腸黏膜重吸收進(jìn)入肝門靜脈，其中大部分以原形再排入膽道，小部分(0.4～4 mg)經(jīng)體循環(huán)隨尿排出。

3. 膽紅素的分類

(1)基于化學(xué)反應(yīng)的分類：1913年Van den Bergh根據(jù)膽紅素是否直接與重氮試劑反應(yīng)，將其分為直接膽紅素和間接膽紅素。前者是經(jīng)過肝細(xì)胞加工后的膽紅素，其實(shí)質(zhì)是由膽紅素分子與1或2個(gè)葡萄糖醛酸分子單獨(dú)酯化的結(jié)構(gòu)，易溶于水，可通過腎臟排泄，能直接與重氮試劑反應(yīng);后者是紅細(xì)胞破壞后形成的膽紅素，在循環(huán)中主要與白蛋白結(jié)合，間接膽紅素不能與重氮試劑直接反應(yīng)，必須有“加速劑” 的參與，例如甲醇、咖啡因等試劑，才能反應(yīng)。

(2)高效液相色譜法對(duì)血清膽紅素可進(jìn)行比較準(zhǔn)確和更詳細(xì)的分類：①α組分膽紅素即Bu，未結(jié)合膽紅素，它通過與血清白蛋白結(jié)合運(yùn)輸?shù)礁闻K。α-膽紅素與白蛋白結(jié)合是可逆的，血中可呈現(xiàn)未和白蛋白結(jié)合也未和葡萄糖醛酸結(jié)合的游離膽紅素，稱為UB，蛋白非結(jié)合型膽紅素，這種膽紅素有毒性，正常人血清中含量甚微，如增加可發(fā)生膽紅素腦病或核黃疸。②β組分膽紅素即MBc，單葡萄糖醛酸結(jié)合膽紅素;③γ組分膽紅素即DBc，雙葡萄糖醛酸結(jié)合膽紅素。④δ組分膽紅素Bδ，即結(jié)合膽紅素和白蛋白以共價(jià)鍵結(jié)合者，這一部分可與重氮試劑呈直接反應(yīng)。

總膽紅素是未結(jié)合膽紅素、單葡萄糖醛酸結(jié)合膽紅素、雙葡萄糖醛酸結(jié)合膽紅素和(組份膽紅素的總和。4種膽紅素的基本特征見表27-3。

表27-3 4種類型膽紅素的特性

二、血清總膽紅素測(cè)定(determination of total bilirubin)

血清中總膽紅素由3部分組成：未結(jié)合膽紅素(Bu)、結(jié)合膽紅素(Bc)、δ膽紅素(Bδ)。

(一)標(biāo)本采集

血清：采用紅色蓋子(硅土促凝劑)和桔紅色蓋子(凝血酶促凝劑)真空采血管，采血1～2 ml。

血漿：綠色蓋子(肝素)或紫色蓋子(EDTA)的真空采血管，采血1～2 ml。避免光照。

(二)檢測(cè)方法

1. 參考方法(改良Jendrassik-Grof法)J-G法 原理：血清中膽紅素(Bu、Bc和Bδ)可在加速劑 (甲醇、咖啡因)的作用下，與重氮苯磺酸反應(yīng)生成偶氮膽紅素，出現(xiàn)顏色反應(yīng)，在中性溶液中呈紅色，顏色的深淺與膽紅素的濃度成正比。加入抗壞血酸、堿性酒石酸與稀釋的鹽酸改變偶氮染料的顏色為藍(lán)色，最大吸收峰從530 nm變?yōu)?98 nm。Bu和Bδ與重氮苯磺酸立即反應(yīng)，Bu反應(yīng)較慢，但在咖啡因?qū)椎鞍兹コ蠓磻?yīng)加快。此方法被NCCLS、IFCC推薦為參考方法。

2. DPD法(二氯苯重氮鹽法) 原理：膽紅素與2，5-二氯苯重氮鹽在0.1μmol/L HCl溶液中形成紅色的偶氮染料，在540～560 nm定量檢測(cè)。在一定范圍內(nèi)，呈色深淺與總膽紅素成正比。

3. 直接分光光度法 用于新生兒血漿膽紅素的測(cè)定。新生兒血中膽紅素大部分為Bu。此方法簡(jiǎn)單，不需要樣本空白，不受溶血干擾。

原理：毛細(xì)管血漿在540 nm和454 nm讀取吸光度，兩個(gè)波長(zhǎng)的吸光度值代表了樣本中膽紅素與血紅蛋白的吸光度和，用兩者之差來代表膽紅素的吸光度，因?yàn)檠t蛋白在兩種波長(zhǎng)下都有吸收，因此吸光度之差與膽紅素濃度成正比。

4. 釩酸鹽氧化法 近年來較新的一個(gè)方法，該方法的試劑較穩(wěn)定，可在室溫保存。

原理：在pH 3.0，表面活性劑存在的條件下，釩酸鹽可將血清中的膽紅素氧化成膽綠素。膽紅素的減少引起在波長(zhǎng)450 nm處的吸光度下降，吸光度的變化與總膽紅素含量成正比。

5. 膽紅素氧化酶法 原理：在不同的pH條件下，膽紅素氧化酶能將膽紅素氧化成膽綠素。其中 Bc和Bδ在酸性環(huán)境中氧化(Bc在堿性環(huán)境中也可氧化)。在pH 8.2、十二烷基磺酸鈉和膽酸鈉的存在下，膽紅素氧化酶可將血清中所有的膽紅素氧化成膽綠素。

膽綠素 +O_₂→紫色復(fù)合物

紫色復(fù)合物在450 nm檢測(cè)。

(三)參考范圍

表27-4。

表27-4 血清總膽紅素參考值

轉(zhuǎn)換公式：mg/dl×17.1 =μmol/L

(四)臨床意義

(1)判斷有無黃疸。高膽紅素血癥是臨床黃疸的典型癥狀，新生兒與嬰兒>68 μmol/L(4 mg/dl)，兒童與成人>43μmol/L(2.5 mg/dl)。

(2)根據(jù)血清膽紅素分類，判斷黃疸類型。

①溶血性黃疸：血清總膽紅素和間接膽紅素增多，例如溶血性貧血、嚴(yán)重大面積燒傷、瘧疾、輸血反應(yīng)等。

②阻塞性黃疸：血清總膽紅素和直接膽紅素增高，例如膽石癥，尿膽原可呈間歇性減少或消失，腫瘤壓迫所致，尿膽原可進(jìn)行性減少或消失。

③肝細(xì)胞性黃疸：血清總膽紅素、直接膽紅素及間接膽紅素皆增高，例如急性或慢性病毒性肝炎、細(xì)菌性或寄生物性肝病、藥物導(dǎo)致的肝實(shí)質(zhì)損傷、膽汁性肝損傷以及其他累及肝臟的原發(fā)性疾病。另一病因?yàn)槟懠t素代謝性疾病。

(3)血清膽紅素生理性的降低見于孕婦，妊娠中期和晚期較明顯。另有報(bào)道，血清正常濃度的總膽紅素降低可導(dǎo)致冠心病危險(xiǎn)增加，其機(jī)理尚不清楚，可能與膽紅素的抗氧化作用有關(guān)。

三、血清直接膽紅素與間接膽紅素測(cè)定(determination of direct bilirubin and indirect bilirubin)

(一)檢測(cè)方法

血清與重氮試劑混合后，在規(guī)定時(shí)間所測(cè)定的膽紅素，相當(dāng)于直接膽紅素含量，總膽紅素減去直接膽紅素的值即為間接膽紅素含量。

(二)參考范圍

直接膽紅素：0～6.8 μmol/L (0～0.4 mg/dl)。

間接膽紅素：1.7～13.2 μmol/L(0.1～0.8 mg/dl)。

(三)臨床意義

1. 肝前性高膽紅素血癥(溶血性黃疸)

(1)新生兒生理性黃疸：新生兒出生后第2天至第5天可出現(xiàn)不同程度的高未結(jié)合型膽紅素血癥。出生后2周內(nèi)血清膽紅素可恢復(fù)正常。原因如下：①紅細(xì)胞破壞過多，新生兒紅細(xì)胞的半壽期是70 ～ 90 d。胎兒期氧氣通過胎盤從母體血中獲得，體內(nèi)呈低氧環(huán)境，則刺激紅細(xì)胞生成素的產(chǎn)生，進(jìn)而制造過多的紅細(xì)胞。另外，胎兒娩出時(shí)，易造成某種損傷致紅細(xì)胞被破壞。②新生兒肝細(xì)胞內(nèi)的二磷酸尿嘧啶核苷葡萄糖脫氫酶和葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶不足。③新生兒肝細(xì)胞內(nèi)含γ蛋白極微，使肝細(xì)胞攝入膽紅素能力不足，引起膽紅素排泄障礙。④新生兒腸肝循環(huán)增加，加重膽紅素的回吸收和肝臟清除膽紅素的負(fù)擔(dān)。見于以上原因，出生兒在24 h后至1周內(nèi)血清總膽紅素<205.2 μmol/L(12 mg/dl)，直接膽紅素 <25.65 μmol/L(1.5 mg/dl)。

(2)溶血?。河捎谀笅隦h或ABO血型不合引起的新生兒溶血病，在出生后24 h內(nèi)就可出現(xiàn)高膽紅素血癥，如不及時(shí)治療，過多的脂溶性未結(jié)合膽紅素穿過血腦屏障可引起核黃疸，>342 μmol/L時(shí)換血指標(biāo)。

(3)黃疸還可見于自身免疫性溶血和少見的無效紅細(xì)胞生成(惡性貧血)。也可見于運(yùn)動(dòng)損傷引起的肌肉組織出血，橫紋肌溶解癥。

2. 肝細(xì)胞性高膽紅素血癥(肝細(xì)胞性黃疸)

(1)肝細(xì)胞受損，如肝炎、肝硬化等病變影響了肝臟對(duì)膽紅素的攝取、結(jié)合、分泌這3個(gè)過程可致結(jié)合與未結(jié)合膽紅素均有不同程度升高。

(2)先天性缺陷：①Gilbert綜合征(體質(zhì)性肝功能不良)：因先天性缺乏γ蛋白和輕度的膽紅素- UDP-葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶缺乏而致膽紅素?cái)z取和轉(zhuǎn)化異常。在男性中占2%～3%，是女性的2～7倍，無癥狀，輕度膽紅素升高(常<50～85.5 μmol/L)。②Grigler-Najjar綜合征：微粒體中膽紅素-UDP - 葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶活性極低，嬰幼兒多見，膽紅素可達(dá)256～684 μmol/L，有核黃疸，預(yù)后不良。以上兩者均為未結(jié)合膽紅素增高。③Dubin-Johnson綜合征和Rotor綜合征：結(jié)合膽紅素進(jìn)入膽小管的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)理有缺陷。見于青少年。其中前者尿、糞卟啉正常，后者則升高。此兩者均為結(jié)合膽紅素增高。

(3)妊娠：某些人可見相對(duì)良性的短期肝內(nèi)梗阻，結(jié)合膽紅素增高。

3.肝后性高膽紅素血癥(阻塞性黃疸) 特別是原發(fā)性膽汁性肝硬化，藥物吩噻嗪引起的膽道梗阻和其他原因所致的膽道梗阻使結(jié)合膽紅素增高。

4. 黃疸 當(dāng)血清總膽紅素水平升高時(shí)，可根據(jù)直接膽紅素/總膽紅素比值來協(xié)助鑒別黃疸的類型。肝細(xì)胞性黃疸時(shí)直接膽紅素/總膽紅素的比值常為0.4～0.6;阻塞性黃疸時(shí)比值常>0.6。阻塞性黃疸、膽固醇性黃疸因直接膽紅素明顯升高，δ膽紅素在血中出現(xiàn)。在疾病恢復(fù)期，總膽紅素降低，尤其β 組分、γ組分明顯降低，δ膽紅素因半壽期較長(zhǎng)，消失慢，直接膽紅素/總膽紅素的比值反可增高，甚至達(dá)到0.8～0.9。這也可能是有些患者尿膽紅素已呈陰性，而血清膽紅素不恢復(fù)正常的原因。正常人及不同類型黃疸的實(shí)驗(yàn)室鑒別(表27-5)。

5. 尿膽紅素檢查 見尿液化學(xué)檢查。

6. 尿膽原檢查 見尿液化學(xué)檢查。

表27-5 正常人和不同類型黃疸的實(shí)驗(yàn)室檢查

(四)評(píng)價(jià)和問題

1.標(biāo)本必須新鮮，避免膽紅素在陽(yáng)光照射下成為膽綠素;尿膽原氧化成尿膽素，檢測(cè)出的數(shù)值不準(zhǔn)確。

2.輕度溶血對(duì)重氮法無影響，但嚴(yán)重溶血可使測(cè)定結(jié)果偏低。原因是血紅蛋白與重氮試劑反應(yīng)形成的產(chǎn)物可破壞偶氮膽紅素，還可被亞硝酸氧化成高鐵血紅蛋白而干擾吸光度測(cè)定。

3.脂血對(duì)測(cè)定有干擾，應(yīng)盡量空腹采血。

4.重氮法中檢測(cè)直接膽紅素，其中大部分為結(jié)合膽紅素(僅含MBc和DBc)及大部分的δ-膽紅素、少量的非結(jié)合膽紅素。

5.目前各種方法在測(cè)定直接膽紅素時(shí)，存在很多問題。首先，標(biāo)準(zhǔn)品只是結(jié)合膽紅素，而標(biāo)本中所含結(jié)合膽紅素和未結(jié)合膽紅素的量不同，導(dǎo)致測(cè)定所得數(shù)值變異較大;其次，測(cè)定方法尚未標(biāo)準(zhǔn)化，現(xiàn)在所謂的直接膽紅素，只是根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的分類，此反應(yīng)受反應(yīng)時(shí)間的影響較大，1 min和5 min反應(yīng)所得結(jié)果也可不同。所以，在選擇試劑盒時(shí)，應(yīng)特別注意質(zhì)量，各實(shí)驗(yàn)室要有自己的參考范圍。

知識(shí)來源：宗淑杰,吳明江,秦銀河等 總主編;叢玉隆 分卷主編.醫(yī)家金鑒·檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)卷 下.北京：軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)出版社.2007.第612-616頁(yè).