膽色素（bilin），亦譯后膽色素類（bilichrome），一種生物色素，是某些卟啉(porphyrin)代謝中形成的黃色、綠色、紅色或褐色非金屬化合物系列之一。除出現(xiàn)于哺乳綱的膽色素中以外，無脊椎動物、低等脊椎動物、紅藻和綠色植物中也有這種色素類。它不僅給動物體某些部位或其產(chǎn)物以不同的顏色，而且也是綠色植物光周期中不可缺少的，也是紅藻光合作用過程中的輔助色素。
基本概述
膽色素（bile pigment）是動物膽汁的主要基本成分之一，由棕黃色的膽紅素和青綠色的膽綠素組成，由于兩者的含量比例和濃度的不同而使膽汁呈現(xiàn)各種顏色。人的膽汁幾乎只含有前者，通常是黃褐至紅褐色。一般地，肉食動物的膽液多含膽紅素；草食動物的膽液多含膽綠素，多少帶有綠色。
膽色素是血紅蛋白的分解產(chǎn)物，是由4個吡咯核和3個碳原子結(jié)合起來、在兩端具有2個羥基的一系列4吡喃衍生物的總稱。根據(jù)碳原子的雙鍵數(shù)目可分為O的后原膽色素原（belane，如尿后膽色素原），1的甲川膽色素（bilene，如糞后膽色素），2的二甲川膽色素（biladiene，如膽紅素），3的三甲川膽色素（bilatriene，如膽綠素）。血紅蛋白在血紅素加氧酶（hemeoxikinase）的作用下，生成膽綠素，繼續(xù)還原成膽紅素。膽紅素其側(cè)鍵的4，5丙炔酸基（propynoic acid）上和葡糖酸結(jié)合后進(jìn)入膽汁，在腸道內(nèi)成為尿膽色素和尿膽色原而排出，但也有重新吸收返回肝臟的。另外一部分進(jìn)入大循環(huán)從腎經(jīng)尿排出。糞的顏色是由于膽紅素經(jīng)腸內(nèi)細(xì)菌還原生成糞膽色素原，再氧化成糞膽色素所致。在糞中排出的尿膽色素原，氧化后變成尿膽色素呈黃色。通常在血液中也含少量膽色素，但因某種原因可大量出現(xiàn)而呈黃疸。此外，已知有數(shù)種膽色素系統(tǒng)的物質(zhì)，如普通海鷗卵殼的綠色膽綠素、海藻的藻紅蛋白（phycoerythrin）、藻青蛋白（phycocya－nin），蝶的蝶綠蛋白（pteroverdin），存在于昆蟲體液中的中膽綠素（認(rèn)為是葉綠素的分解產(chǎn)物）等。
生成轉(zhuǎn)運(yùn)
膽紅素的來源
體內(nèi)含卟啉的化合物有血紅蛋白、肌紅蛋白、過氧化物酶、過氧化氫酶及細(xì)胞色素等。成人每日約產(chǎn)生 250?50mg膽紅素，膽紅素來源主要有：①80%左右膽紅素來源于衰老紅細(xì)胞中血紅蛋白的分解。②小部分來自造血過程中紅細(xì)胞的過早破壞。③非血紅蛋白血紅素的分解。
膽紅素的生成
體內(nèi)紅細(xì)胞不斷更新，衰老的紅細(xì)胞由于細(xì)胞膜的變化被網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞識別并吞噬，在肝、脾及骨髓等網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)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（beme oxygenase）催化下，血紅素原卟啉Ⅸ環(huán)上的α次甲基橋（=CH-）的碳原子兩側(cè)斷裂，使原卟啉Ⅸ環(huán)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(jìn)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(dǎo)。而同時(shí)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(jié)構(gòu)表明，膽紅素分子內(nèi)形成氫鍵而呈特定的卷曲結(jié)構(gòu)分子中Ⅲ、Ⅳ兩個吡咯環(huán)之間是單鍵連接。因此，Ⅲ環(huán)與Ⅳ環(huán)能自由旋轉(zhuǎn)。在一定的空間位置，Ⅲ環(huán)上的丙酸基的羧基可與Ⅳ環(huán)，Ⅰ環(huán)上亞氨基的氫和Ⅰ環(huán)上的羰基形成氫鍵；Ⅳ環(huán)上的丙酸基的羧基也與Ⅱ環(huán)、Ⅲ環(huán)上亞氨基的氫和Ⅱ環(huán)上的基形成氫鍵。這6個氫鍵的形成使整個分子卷曲成穩(wěn)定的構(gòu)象。把極性基團(tuán)封閉在分子內(nèi)部，使膽紅素顯示親脂、疏水的特性。
（三）膽紅素在血液中的運(yùn)輸
在生理pH條件下膽紅素是難溶于水的脂溶性物質(zhì)，在網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞中生成的膽紅素能自由透過細(xì)胞膜進(jìn)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(jié)合成復(fù)合物進(jìn)行運(yùn)輸。這種結(jié)合增加了膽紅素在血漿中的溶解度，便于運(yùn)輸；同時(shí)又限制膽紅素自由透過各種生物膜，使其不致對組織細(xì)胞產(chǎn)生毒性作用，每個白蛋白分子上有一個高親和力結(jié)合部位和一個低親和力結(jié)合部位。每分子白蛋白可結(jié)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(jié)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(jié)合全部膽紅素。但某些有機(jī)陰離子如磺胺類、脂肪酸、膽汁酸、水楊酸等可與膽紅素競爭與白蛋白結(jié)合，從而使膽紅素游離出來，增加其透入細(xì)胞的可能性。過多的游離膽紅素可與腦部基底核的脂類結(jié)合，并干擾腦的正常功能，稱膽紅素腦病或核黃疸。因此，在新生兒高膽紅素血癥時(shí)，對多種有機(jī)陰離子藥物必需慎用。
代謝黃疸
膽色素是體內(nèi)鐵卟啉化合物的主要分解代謝產(chǎn)物，包括膽紅素、膽綠素、膽素原和膽素等。這些化合物主要隨膽汁排出體外。膽紅素是人膽汁的主要色素，呈橙黃色。
（一）膽色素的生成與轉(zhuǎn)運(yùn)
體內(nèi)鐵卟啉化合物包括血紅蛋白、肌紅蛋白、細(xì)胞色素、過氧化物酶等。正常人每天可生成250～350mg膽紅素，其中80%以上來自衰老紅細(xì)胞在肝、脾、骨髓的單核-吞噬細(xì)胞系統(tǒng)破壞釋放出血紅蛋白。單核-吞噬細(xì)胞系統(tǒng)細(xì)胞微粒體含有非常活躍的血紅素加氧酶，在氧分子和NADPH存在下，血紅素加氧酶將血紅素轉(zhuǎn)化為膽綠素。膽綠素在胞液膽綠素還原酶的催化下，生成膽紅素。膽紅素離開單核-吞噬細(xì)胞后，在血液中主要與清蛋白結(jié)合而運(yùn)輸。這種緊密的結(jié)合不僅增高膽紅素的水溶性，有利于運(yùn)輸，而且還限制膽紅素通過細(xì)胞膜對組織的毒性作用。
（二）膽紅素在肝中的轉(zhuǎn)變
膽紅素在被肝細(xì)胞攝取前先與清蛋白分離。肝細(xì)胞對膽紅素有極強(qiáng)的親和力，當(dāng)膽紅素隨血液運(yùn)輸?shù)礁魏螅裳杆俦桓渭?xì)胞攝取。膽紅素進(jìn)入肝細(xì)胞后，與胞漿中兩種載體蛋白——Y蛋白和Z蛋白相結(jié)合形成復(fù)合物。Y蛋白是肝細(xì)胞內(nèi)主要的膽紅素載體蛋白。膽紅素-Y蛋白復(fù)合物被轉(zhuǎn)運(yùn)到滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。在葡萄糖醛酸基轉(zhuǎn)移酶的催化下，膽紅素接受來自UDP-葡糖醛酸的葡糖醛酸基，生成葡糖醛酸膽紅素。每分子膽紅素可結(jié)合2分子葡萄糖醛酸。雙葡糖醛酸膽紅素是主要的結(jié)合產(chǎn)物少量為單葡糖醛酸膽紅素。與葡萄糖醛酸結(jié)合的膽紅素稱為結(jié)合膽紅素。結(jié)合膽紅素水溶性強(qiáng)，隨膽汁排入小腸。
（三）膽紅素在腸道中的變化
在腸菌的作用下脫去葡萄糖醛酸基，并被逐漸還原生成膽素原、糞膽素原和尿膽素原。統(tǒng)稱為膽素原。在腸道下段，這些無色的膽素原接觸空氣分別被氧化為相應(yīng)的尿膽素、糞膽素和尿膽素。后三者合稱膽素。膽素是黃褐色，是糞便的主要色素。膽道完全梗阻時(shí)，因膽紅素不能排入腸道形成膽素原和膽素，所以糞便呈現(xiàn)灰白色。
腸道中約10%～20%的膽素原可被腸粘膜細(xì)胞吸收，經(jīng)門靜脈入肝。再隨膽汁排入腸道，形成膽素原的腸肝循環(huán)。少量經(jīng)血入腎并隨尿排出，膽素原接觸空氣后被氧化成尿膽素，后者是尿的主要色素。
（四）血清膽紅素與黃疸
正常人體中膽紅素主要以兩種形式存在。一為由肝細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)作用所生成的葡萄糖醛酸膽紅素，這類膽紅素稱為結(jié)合膽紅素；二為主要來自單核-吞噬細(xì)胞系統(tǒng)中紅細(xì)胞破壞產(chǎn)生的膽紅素，在血漿中主要與清蛋白結(jié)合而運(yùn)輸，稱為游離膽紅素。這兩種膽紅素的反應(yīng)性不同，游離膽紅素與一種重氮試劑反應(yīng)緩慢，必須在加入乙醇后才表現(xiàn)出明顯的紫紅色；結(jié)合膽紅素可與重氮試劑作用迅速產(chǎn)生顏色反應(yīng)。因此，前者又稱為間接反應(yīng)膽紅素或間接膽紅素，后者稱為直接反應(yīng)膽紅素，或直接膽紅素。
（五）肝臟在膽色素代謝中的作用
膽紅素每日約產(chǎn)生300毫克，其中85%來自衰老的紅細(xì)胞分解后的血紅蛋白（每日約有1%的紅細(xì)胞被分解破壞）。其余來自組織中非血紅蛋白的血紅素酶類（稱為旁路性膽紅素），或由其它血紅蛋白的分解代謝產(chǎn)生。
正常紅細(xì)胞的平均壽命為120天，超過了壽限就被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)（肝、脾和骨髓）消除破壞，分解為膽紅素、鐵和珠蛋白。從網(wǎng)狀內(nèi)皮細(xì)胞釋放到血漿的膽紅素是游離的，膽紅素定性試驗(yàn)呈現(xiàn)間接陽性，不溶于水，不能從腎小球?yàn)V過和排出。
肝臟對膽紅素的代謝中起重要的作用，包括肝細(xì)胞對游離膽紅素的攝取、結(jié)合和排泄三個過程。任何—個過程出現(xiàn)了障礙，都可由于膽紅素的增高而出現(xiàn)黃疸。
肝臟將游離的膽紅素（脂溶性）攝取后，經(jīng)過葡萄糖醛移換酶的作用，與葡萄糖醛酸結(jié)合，在肝細(xì)胞內(nèi)形成膽紅素都葡萄糖醛酸（占結(jié)合膽紅素的55～60%），亦有部分為膽紅素單葡萄糖醛酸酯（占結(jié)合膽紅素的15～20%）；經(jīng)過硫酸移換酶的作用，與活性硫酸鹽結(jié)合，在肝細(xì)胞內(nèi)形成膽紅素硫酸酯（占結(jié)合膽紅素的15%）；其余的結(jié)合膽紅素為甲基或甘氨酸與膽紅素的羧基相結(jié)合。而肝細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是變?yōu)榻Y(jié)合膽紅素的主要場所。
結(jié)合膽紅素為水溶性，凡登白試驗(yàn)呈現(xiàn)直接陽性反應(yīng)，又稱直接膽紅素，不能通過細(xì)腦膜，不能通過血腦屏障，無細(xì)胞毒性，對，中樞神經(jīng)系統(tǒng)無毒性，能從腎小球?yàn)V過，從尿排出.
結(jié)合膽紅素透過毛細(xì)膽管壁，進(jìn)入膽道，毛細(xì)膽管壁的完整與肝細(xì)胞內(nèi)的溶酶體的正常活動．與膽紅素的排泄有密切關(guān)系。
結(jié)合膽紅素徘到結(jié)腸，在腸內(nèi)細(xì)菌的作用下，被還原為無色的尿陽原，大部分從糞便中排出，每日排出40～280毫克，小部分由腸道吸收，經(jīng)門靜脈到肝，其中大部分復(fù)轉(zhuǎn)
結(jié)合膽紅素，再排到膽小管，此即膽紅素的腸肝循環(huán)，而一小部分由肝靜脈和下腔靜脈進(jìn)入體循環(huán)，經(jīng)腎出尿排出，每日約排出0～3.5毫克。
提取方法
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偏高體癥
膽色素的顏色為橙黃色，當(dāng)血液中膽色素高時(shí)，會使鞏膜、皮膚、粘膜以及其他組織和體液出現(xiàn)黃染。當(dāng)血清膽色素濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于膽色素正常值時(shí)，人的皮膚、眼睛鞏膜、尿液和血清呈現(xiàn)黃色，故稱黃疸。黃疸是最顯著的膽色素高的癥狀，主要表現(xiàn)為眼睛發(fā)黃、皮膚發(fā)黃、尿液發(fā)黃，俗稱“三黃”。一般情況下，出現(xiàn)黃疸時(shí)，最先表現(xiàn)為尿液發(fā)黃。當(dāng)肝臟發(fā)生炎癥、壞死、中毒等損害時(shí)均可以引起黃疸，膽道疾病及溶血性疾病也可以引起黃疸。
但有時(shí)膽色素高的癥狀并不明顯，如果總膽色素的值在17.1—34.2μmol/L之間，肉眼看不到黃疸，叫隱性黃疸。如果總膽色素的值大于34.2μmol/L，肉眼能看到眼睛發(fā)黃、皮膚發(fā)黃、尿液發(fā)黃，叫顯性黃疸。總膽色素的值越高，黃疸越重。
偏高原因
人的紅細(xì)胞的壽命一般為120天。紅細(xì)胞死亡后變成間接膽色素（I-Bil），經(jīng)肝臟轉(zhuǎn)化為直接膽色素（D-Bil），組成膽汁，排入膽道，最后經(jīng)大便排出。間接膽色素與直接膽色素之和就是總膽色素（T-Bil）。上述的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)障礙，均可使人發(fā)生黃疸。如果紅細(xì)胞破壞過多，產(chǎn)生的間接膽色素過多，肝臟不能完全把它轉(zhuǎn)化為直接膽色素，可以發(fā)生溶血性黃疸；這時(shí)就發(fā)生了肝細(xì)胞性黃疸；一旦肝外的膽道系統(tǒng)發(fā)生腫瘤或出現(xiàn)結(jié)石，將膽道阻塞，膽汁不能順利排泄，而發(fā)生膽汁淤積性黃疸。肝炎患者的黃疸一般為肝細(xì)胞性黃疸，也就是說直接膽色素與間接膽色素均升高，而淤膽型肝炎的患者以直接膽色素升高為主。
1.總膽色素、直接膽色素增高：肝內(nèi)及肝外阻塞性黃疸，胰頭癌，毛細(xì)膽管型肝炎及其他膽汁滯綜合征等。
2.總膽色素、間接膽色素增高：溶血性貧血，血型不合輸血，惡性疾病，新生兒黃疸等。
3.總膽色素、直接膽色素、間接膽色素都增高：急性黃疸型肝炎，慢性活動性肝炎，肝硬變，中毒性肝炎等。
偏高危害
膽色素是血液中紅血球的血紅素代謝后的廢棄物。若是血清中膽色素過高時(shí)，預(yù)示肝臟病變或膽管阻塞等異常訊息，血清膽色素的數(shù)值的高低代表著異常的嚴(yán)重程度。如果紅細(xì)胞破壞過多，產(chǎn)生的間接膽色素過多，這樣就會使得肝臟不能完全把它轉(zhuǎn)化為直接膽色素，進(jìn)而發(fā)生溶血性黃疸。
膽色素不能正常地轉(zhuǎn)化成膽汁、肝細(xì)胞發(fā)生病變、肝細(xì)胞腫脹、肝內(nèi)的膽管受壓或排泄膽汁受阻都會使得血中的膽色素升高，進(jìn)而發(fā)生肝細(xì)胞性黃疸；肝外的膽道系統(tǒng)發(fā)生腫瘤或結(jié)石，膽道阻塞，膽汁不能順利排泄，進(jìn)而發(fā)生膽汁淤積性黃疸。肝炎患者的黃疸主要為肝細(xì)胞性黃疸。
1）溶血性黃疸。由于一些溶血性疾病，可以使紅細(xì)胞破壞過多，導(dǎo)致血中的間接膽色素增多。
2）肝細(xì)胞性黃疸。當(dāng)肝細(xì)胞發(fā)生病變時(shí)，或者因膽色素不能正常地轉(zhuǎn)化成膽汁，或者因肝細(xì)胞腫脹，使肝內(nèi)的膽管受壓，排泄膽汁受阻，使血中的膽色素升高。
綜上所引起的原因，可總結(jié)間接膽色素偏高的危害有以下幾點(diǎn)：
1）紅細(xì)胞破壞過多。
2）間接膽色素可透過細(xì)胞膜，對細(xì)胞有毒害作用，不能通過腎臟排出體外。
3）間接膽色素偏高說明肝臟的代償能力低下或者肝臟出現(xiàn)了問題。
偏高治療
建議膽色素高的患者去醫(yī)院做進(jìn)一步檢查以明確，根據(jù)具體的情況制定用藥方案。比如對乙肝患者膽色素高的治療，需要檢查肝功能、HBVDNA等，根據(jù)檢查結(jié)果進(jìn)行抗病毒治療或者保肝降黃治療。此外，也建議膽色素高的患者養(yǎng)成良好的生活習(xí)慣，在日常生活中注意以下幾個方面：
1.飲食宜清淡，多吃豆類制品、魚類、蔬菜、水果等含有大量的維生素a、B、C、E、有較好的抗氧化功能且易消化吸收的食物，不要吃過多甜食，禁酒。
2.宜多食海鮮、香菇、芝麻、核桃、大棗、瘦肉及動物肝臟等食物。
3.飯后宜臥床休息1-2小時(shí)，保證肝臟得到充足的血液供應(yīng)，有利于肝細(xì)胞修復(fù)和再生，幫助恢復(fù)肝功能。
需要注意的是，膽色素高的患者在治療過程中要注意定期復(fù)查肝功能等，觀察治療效果，及時(shí)調(diào)整治療方案。
參考資料 >