科技名词:
胆红素是血红蛋白及其他血红素蛋白中的血红素在巨噬细胞或其他网状内皮细胞及肝细胞中的代谢产物。呈棕黄色,哺乳类动物主要以此随胆汁排出。
应用学科:
生物化学与分子生物学(一级学科);新陈代谢(二级学科)。
Part.1
胆红素代谢
一、胆红素的来源
1.胆色素
(1)胆色素(bilepigment)是体内铁卟啉类化合物的主要分解代谢产物,包括胆绿素、胆红素、胆素原和胆素。这些化合物主要随胆汁排出体外,其中胆红素居于胆色素代谢的中心。体内铁卟啉化合物包括血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素、过氧化物酶和过氧化氢酶等。
(2)胆红素(Bilirubin)是胆色素的一种,它是人胆汁中的主要色素,呈橙黄色。不溶于水,难溶于醇、醚,易溶于碱。最大吸收为纳米(碱中),纳米(氯仿中)。它是体内血红素的主要代谢产物,对身体而言是废弃物,有毒性,可对大脑和神经系统引起不可逆的损害,胆红素是临床上判定黄疸的重要依据,也是反应肝功能的重要指标。
2.胆红素的来源
(1)80%~85%的胆红素来自衰老的红细胞崩解所释放的血红蛋白。
(2)约15%~20%左右是由在造血过程中尚未成熟的红细胞在骨髓中被破坏(骨髓内无效性红细胞生成)而形成的。
(3)含铁卟啉的酶类。
(4)肌红蛋白由于更新率低,所占比例很小。
Q1:何谓旁路胆红素?
Q2:何谓应胆红素?
3.胆红素的生成及运输
二、胆红素在血液中的运输
1.运输形式——胆红素-清蛋白复合体
胆红素与清蛋白结合形成胆红素-清蛋白复合体,运输至肝脏进行生物转化。血液中与清蛋白结合的胆红素称为未结合胆红素(UB),其分子内存在氢键,不能直接与重氨试剂反应,只有在加入乙醇或尿素等破坏氢键后才能与重氮反应,故未结合胆红素也称为间接胆红素、游离胆红素。
2.竞争结合剂:如磺胺药,水杨酸,胆汁酸等
三、肝脏对胆红素的处理
胆红素清蛋白复合体运输到肝脏后,解离为胆红素被肝细胞摄取。胆红素在胞质中与Y蛋白和Z蛋白结合(其中以Y蛋白为主),被运送至肝细胞滑面内质网,在UDP-葡糖醛酸基转移酶(UGT)的催化下,胆红素分子的丙酸基与葡萄糖醛酸以酯键结合,生成葡萄糖醛酸胆红素,此为结合胆红素(CB)。与葡萄糖醛酸结合的胆红素因分子内不再有氢键,分子中间的甲烯桥不再深埋于分子内部,可以迅速、直接与重氮试剂发生反应,故结合胆红素也称直接胆红素。
四、胆红素的分类
正常情况下,胆红素进入与离开血循环保持动态平衡,故血中胆红素保持相对恒定。
总胆红素(TB)
结合胆红素(CB)
未结合胆红素(UB)
Q3:TB=CB+UB?
部分胆红素与血浆清蛋白成共价结合,形成不可逆的复合物,在血中滞留时间长,成为δ胆红素。
五、胆红素的肠肝循环
结合胆红素(葡萄糖醛酸胆红素)随胆汁进入肠道,在回肠下段和结肠的肠菌作用下,脱去葡萄糖醛酸基,并还原生成d-尿胆素原和中胆素原,后者又可进一步还原生成粪胆素原,这些物质统称为胆素原。
六、胆素原的排泄
大部分胆素原随粪便排体外。
在肠道下段,这些无色的胆素原接触空气后分别被氧化成为d-尿胆素、i-尿胆素和粪胆素,三者合称胆素。胆素呈黄褐色,成为粪便的主要颜色。
当胆道完全梗阻时,胆红素不能排人肠道形成胆素原进而形成胆素,因此类便呈灰白色或陶土色。
小部分胆素原进行肠肝循环
肠道中生成的胆素原约10%~20%被肠黏膜细胞重吸收,经门静脉人肝,其中90%再次随胆汁排人肠腔,形成胆素原的肠肝循环;
只有约10%的胆素原进人体循环人肾脏随尿液排出,称为尿胆素原。尿胆素原被空气氧化后生成尿胆素,成为尿的主要色素。
临床上将尿胆素原、尿胆素、尿胆红素合称为尿三胆。是黄疽类型鉴别诊断的常用指标。正常人尿中检测不到尿胆红素。
Part.2
胆红素的检测
一、血清胆红素的检测方法
重氮法
胆红素氧化酶法
经皮胆红素测定法(床边)
氧化酶法
HPLC
MS(质谱)
1.重氮法
血清中结合胆红素可直接与重氮试剂反应产生偶氮胆红素,所以称为直接胆红素,又称1min胆红素测定。非结合胆红素测定时要以咖啡因、苯甲酸钠为加速剂破坏胆红素内氢键再与重氮试剂反应,抗坏血酸破坏剩余重氮试剂,加入碱性酒石酸钠使最大吸光度由nm转到mm,非胆红素的黄色色素及其它红色与棕色色素产生的吸光度降至可忽略不计,被后形成的绿色是由“蓝色的碱性偶氨胆红素和咖啡因与对氨基苯磺酸之间形成的黄色色素混合而成。
2、胆红素氧化酶法
胆红素在胆红素氧化酶(BOD)催化下生成胆绿素,继而被氧化成淡紫色化合物,随着胆红素被氧化,黄色的胆红素逐渐减少,在nm吸光度下降,下降程度与胆红素被氧化的量相关。
在pH8.0条件下,未结合胆红素及结合胆红素均被氧化,因而检测波长nm处吸光度下降值可反映总胆红素含量,加入十二=烷基硫酸钠(SDS)及胆酸钠等阴离子表面活性剂可促进其氧化。
在pH3.7~4.5缓冲液中,BOD仅能催化结合胆红素反应,而未结合胆红素不被氧化。用溶于人血清中的二牛磺酸胆红素(ditaurobilirubin,DTB)作标准品,检测nm处吸光度的下降值,计算结合胆红素的含量。
二、尿胆红素的测定
重氮法
氧化酶法
Smith碘环法
Harrison法
1.重氮法
即用重氮盐攻击胆红素中央使其开裂,开裂的部分与重氮盐结合成偶氮胆红素非单纯的氧化作用,由于使用的重氮盐试剂种类或其配方的不同,有的阳性结果显红色,有的为蓝紫色,并与标准色版比较,粗略测出标本中胆红素浓或阳性强弱程度。
重氮盐偶联反应的干化学试带法操作简单,且可用于尿自动化分析仪,灵敏度为7~14μmol/L,目前多用此法作定性过筛试验,如果反应不典型,应进一步分析鉴定。在尿液pH较低时,某些药物或代谢产物如吡啶和依托度酸可引起假阳性反应;尿兰母产生橘红色或红色干扰结果。VitC浓度达1.42mmol/L和亚硝酸盐存在时,可抑制重氮反应而引起假阴性。
2.Harrison法
用钡盐吸附尿中胆红素,将吸附物与含氯化高铁及三氯乙酸的Fouchet试剂作用,使胆红素氧化成蓝色的胆青素或绿色的胆绿素获黄色的胆黄素复合物
3.Smith碘环法
最简单,但灵敏度低,目前已很少使用
Part.3
胆红素的临床应用
一、胆红素含量正常
正常人血清胆红素总量为3.4~17.1μmol/L,其中约80%是未结合胆红素,其余为结合胆红素。
未结合胆红素是有毒的脂溶性物质,易透过细胞膜进入细胞,尤其对富含脂类的神经细胞造成不可逆的损伤。因此,肝对胆红素的解毒作用具有十分重要的意义。
体内胆红素生成过多,或肝细胞对胆红素的摄取、转化及排泄能力下降等因素均可引起血浆胆红素含量增多。
二、胆红素代谢异常
1.未结合胆红素生成过多:红细胞本身内有缺陷(如某些酶的缺乏或血红蛋白异常)或红细胞受外源性溶血因素的损害(如疟疾、免疫性溶血、蛇毒、苯胺等),造成大量红细胞破坏,超过了肝细胞的处理能力。贫血患者,红细胞“原位”破坏,也会使未结合胆红素增多。
2.肝细胞对胆红素摄取障碍肝细胞:①肝细胞受损害,肝细胞摄取未结合胆红素的功能降低;②新生儿肝脏发育尚未完善,肝细胞内载体蛋白少;
3.肝细胞内胆红素结合障碍:①肝细胞受损害,肝内葡萄糖醛酸生成减少或UDP-葡萄糖醛酸基转移酶受抑制;②新生儿肝内UDP-葡萄糖醛酸基转移酶的生成不足,且母乳汁内的孕二醇,对UDP-葡萄糖醛酸基转移酶有抑制作用。
4.肝细胞对胆红素分泌障碍:肝细胞内结合胆红素是与胆固醇、胆汁酸盐、卵磷脂、水及电解质组成肝胆汁,通过高尔基复合体和微绒毛,分泌到毛细胆管的。“单纯的”或选择性胆红素分泌障碍是很少的。
三、胆红素增高
胆红素的颜色为橙黄色,当血液中的胆红素偏高时,则会表现为巩膜发黄、皮肤发黄、黏膜以及其他组织和体液发黄,出现黄染,即为黄疸。其中肝脏发生炎症、坏死、中毒等损害时均可以引起黄疸,胆道疾病及溶血性疾病也可以引起黄疸。
隐性黄疸:胆红素的值在17.1~34.2μmol/L之间,肉眼看不到黄疸。
显性黄疸:胆红素的值大于34.2μmol/L,肉眼能看到眼睛发黄、皮肤发黄、尿液发黄。总胆红素的值越高,黄疸越重。
高胆红素血症:血浆胆红素含量17.1μmol/L。
四、黄疸的分类
1.溶血性黄疸
溶血性黄疸又称肝前性黄疸。原因是红细胞大量破坏,血红蛋白过速分解,胆红素过多生成,肝脏来又来不及处理,使血中游离型胆红素含量升高而引起的黄疸,称为溶血性黄疸。其特征为血中未结合胆红素含量增高。
凡能引起溶血的疾病都可产生溶血性黄疸
①先天性溶血性贫血,如珠蛋白生成障碍性贫血、遗传性球形红细胞增多症;
②后天性获得性溶血性贫血,如自身免疫性溶血性贫血、新生儿溶血、不同血型输血后溶血、蚕豆病、伯喹啉、蛇毒、毒蕈、阵发性睡眠性血红蛋白尿等。
临床表现:
(1)一般黄疸为轻度,呈浅柠檬色;
(2)急性溶血时可有发热、寒战、头痛、呕吐、腰痛,并有不同程度的贫血;
(3)血红蛋白尿(酱油色或茶色),粪色加深,严重者可有急性肾衰。
(4)慢性溶血多为先天性,除贫血外尚有脾肿大。
实验室检查:
(1)有骨髓增生活跃表现,如周围血出现网织红细胞增多、出现有核红细胞、骨髓红细胞系增生活跃。
(2)血清总胆红素增高,除溶血危象外,血清胆红素一般不超过85.5μmo
/L,其中以未结合胆红素升高为主,占80%以上。
(3)尿中尿胆原增加而无胆红素,急性发作时可有血红蛋白尿,呈酱油色。慢性溶血者尿内含铁血黄素增加。
(4)遗传性球形红细胞增多时红细胞脆性增加,地中海贫血时脆性降低。自身免疫性溶血时Coombs试验阳性。
2.阻塞性黄疸
阻塞性黄疸又称肝后性黄疸。由于胆管阻塞,肝内生成的结合胆红素不能正常地随胆汁排泄而反流人血而引起的黄疸称为阻塞性黄疸。
分为肝内性和肝外性
肝内性:肝内阻塞性胆汁淤积(肝内泥沙样结石、癌栓、寄生虫)。
肝内胆汁淤积(毛细胆管型病毒性肝炎、药物性胆汁淤积、原发性胆汁性肝硬化、妊娠期复发性黄疸等)。
肝外性:见于胆总管结石、狭窄、炎性水肿、肿瘤及蛔虫阻塞所引起。
临床表现
(1)皮肤暗黄色,完全阻塞者颜色更深,甚至黄绿色;
(2)皮肤瘙痒,心动过速;
(3)尿色深;
(4)粪便颜色变浅或呈白陶土色。
实验室检查
(1)CB明显升高;
(2)尿胆红素试验阳性;
(3)尿胆原及粪胆素减少或缺如;
(4)血清碱性磷酸酶及总胆固醇可增高。
Q4:脂代谢与阻塞性黄疸?
3.肝细胞性黄疸
肝细胞受损,其摄取、转化和排泄胆红素的能力降低,造成血中未结合胆红素增加;又因肝细胞肿胀压迫毛细胆管,炎性细胞浸润或胆栓的阻塞,使部分结合胆红素排泄受阻而返流入血,造成血中结合胆红素亦增加;各种使肝细胞广泛损害的疾病均可引起,如病毒性肝炎、肝硬化、中毒性肝炎、钩端螺旋体病、败血症等。
临床表现:
(1)皮肤、黏膜浅黄至深黄色
(2)可伴有皮肤瘙痒
(3)有肝脏原发病的表现(如疲乏、食欲减退,有严重者可有出血倾向、腹水、昏迷等)
实验室检查:
(1)血清UB和CB均增加,TB增加;
(2)尿中CB增加,尿胆素原变化不定,粪色变浅或正常;
(3)血液生化有不同程度的肝功能损害。
4.先天性非溶血性黄疸
由肝细胞对胆红素的摄取、结合和排泄功能有缺陷所致的黄疸,临床上少见。有以下几种类型:
①Gilbert综合征
②Crigler-Najjar综合征
③Rotor综合征
④Dubin-Johnson综合征
Q5:凝血功能与黄疸有关系么?
Part.4
案例分享
初步诊断:
新生儿高胆红素血症
新生儿胆红素脑病
新生儿败血症
诊断依据
1.新生儿高胆红素血症:患儿皮肤黄染一天,查体:皮肤中度黄染,双侧巩膜轻度黄染。经皮测胆红素18.5mg/dl,本病基本可诊
2.新生儿胆红素脑病:患儿皮肤黄染,经皮测胆红素18.5mg/dl,虽无抽搐、四肢抖动,必要时完善头颅磁共振协诊。
3.新生儿败血症:虽患儿无发热,但吃奶量有所减少,感染为新生儿黄疸常见诱因,本病需考虑,完善血培养协诊。
鉴别诊断
1.新生儿溶血症:患儿黄疸出现早,但其母亲血型为,但其母亲血型为A型,患儿无明显贫血貌,暂不支持新生儿ABO溶血。
2.巨细胞病毒感染:本病亦可以黄疸为唯一表现,不能排除,可行尿CMV协诊。
新生儿黄疸
新生儿黄疸是指新生儿时期,由于胆红素代谢异常,引起血中胆红素水平升高,而出现以皮肤、黏膜及巩膜黄染为特征的病症,又称为新生儿高胆红素血症,影响新生儿智力发育,是严重威胁新生儿健康的“隐形杀手”。
黄疸的分类
1.生理性黄疸:出后2-3天出现,4-5天最明显,10-14天消退,早产儿可延迟至3-4周。一般情况良好,无其它临床症状,肝功能正常,血中未结合胆红素升高。
2.病理性黄疸:出生后24小时即出现黄疸,每日血清胆红素升高超过5mg/dl或每小时0.5mg/dl,足月儿大于12.9mg/dl,早产儿大于15mg/dl;持续时间长,足月儿2周,早产儿4周仍不退,或退而复现。
(1)感染性
①新生儿肺炎、巨细胞病毒、乙肝病毒
出生后2-3周出现黄疸,逐渐加重,伴有厌食、呕吐、体重不增、大便颜色变浅、尿色深黄、肝脾肿大②新生儿败血症及其他感染
黄疸、全身中毒症状(精神萎靡、反应差、拒奶、体温不稳定)
(2)非感染性
新生儿溶血
母乳性黄疸
胆道闭锁
遗传性疾病
药物性黄疸等
新生儿胆红素脑病
在新生儿时期,任何原因导致血清间接胆红素增高达μmol/L以上时,间接胆红素可进入脑组织,而使脑组织受损,发生核黄疸,即胆红素脑病。
实验室检查
1.血清胆红素水平明显增高,以未结合胆红素为主。
2.脑干听力诱发电位异常。
3.头颅MIR可显示基底神经节、丘脑和内囊的影像学异常。
Q6:何谓核黄疸?
新生儿溶血症
新生儿溶血病是指母、婴血型不合,母血中血型抗体通过胎盘进入胎儿循环,发生同种免疫反应导致胎儿、新生儿红细胞破坏而引起的溶血。
新生儿溶血病以ABO血型系统不合最为多见,其次是RH血型系统不合
ABO血型不合多为母O型,子A型或B型
RH血型不合一般为RH阴性血
ABO溶血表现轻重不一,RH溶血临床表现重
实验室检查
红细胞、血红蛋白下降,网织红细胞、有核红细胞增多
血清胆红素增高
母婴血型不合
患儿红细胞直接抗人球蛋白试验阳性
患儿红细胞抗体稀释试验阳性
患儿血清游离抗体阳性
指导老师
李洪春,主任技师、副教授,硕士研究生导师,生化教研室主任,江苏省医学会检验分会“生物化学与免疫学”专业组委员。研究方向:临床生物化学与分子生物学。校级首届学生心目中的“好老师”,优秀临床带教老师;其构建的《形态学学习与考核网站》和《实验室检查——血常规》都获得了全国优秀多媒体课件大赛三等奖的好成绩;《临床生物化学检验》网络课程广受好评,获得“江苏省优秀多媒体课件大赛一等奖”、“校优秀网络课程”。科研成果3项,发表论文二十余篇。
课后习题
1.下列何种物质不会和胆红素竞争结合白蛋白,故不会使胆红素游离出来()
A.磺胺药
B.游离脂肪酸
C.胆汁酸
D.钠离子
E.水杨酸类药物
2.血循环中胆红素主要以哪种形式存在().
A.胆红素葡萄糖醛酸酯
B.胆红素-白蛋白
C.胆红素Y蛋白
D.胆红素-阴离子
E.滑面内质网
3.结合胆红素是()
A.胆红素葡萄糖醛酸酯
B.胆红素-白蛋白
C.胆素原
D.胆红素-Y蛋白
E.滑面内质网
4.黄疸的发生机制不包括()
A.红细胞破坏增多
B.葡萄糖醛酸基转移酶活性低下
C.胆红素排泄增多
D.胆道阻塞
E.Y蛋白和Z蛋白的遗传缺陷
5.体内生物转化作用最强的器官是(B)
A.心脏
B.肝脏
C.肾脏
D.胰腺
E.胃肠道
长按