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第二节
胆汁的排泄

胆汁由肝细胞合成,通过胆管上皮的吸收、分泌转运系统进一步修饰后,在胆囊内进行浓缩或直接排入肠道。人体肝脏每天可产生600~1 000ml胆汁,禁食期间每分钟可产生0.5~1ml胆汁,进食后则可增加至每分钟2~3ml。在正常生理状态下,约95%的胆汁酸可由肠道重吸收至门静脉血中,经肝细胞吸收后再重新结合并分泌到胆汁中。

一、胆汁的成分与功能

(一)胆汁的成分

胆汁是一种成分高度复杂的液性分泌物,其中水的比例约97%,其他主要可溶性组分包括胆汁酸盐、胆固醇、胆红素磷脂、氨基酸、类固醇、酶、卟啉、维生素、重金属及外源性药物等。

(二)胆汁的功能

胆汁的主要功能包括①乳化脂肪、脂类及脂溶性维生素,从而促进肠道吸收;②参与胆固醇代谢;③参与内、外源性亲脂性物质、药物、重金属的排泄;④分泌免疫球蛋白A和炎性细胞因子,预防肠源性细菌、病毒感染;⑤排泄激素,利于生长和发育;⑥参与维持肝肠循环;⑦中和胃酸。

二、胆汁的合成与分泌

(一)胆汁合成与分泌的途径

1.肝细胞途径

胆汁主要由毛细胆管分泌,毛细胆管由肝细胞顶端的毛细胆管膜(排泄结构域)构成,2~3个毛细胆管膜连接构成毛细胆管腔。毛细胆管膜中含多种转运蛋白,多为ATP依赖性转运体。毛细胆管膜面积占肝细胞膜总表面积的10%~15%,而其余部分主要为朝向血窦的基底膜。基底膜含有丰富的微绒毛,可摄取血液中的大分子物质,同时将肝细胞合成或储存的物质排入血液。胆汁酸盐和其他有机离子等成分,可通过基底膜转运体和钠钾ATP酶等主动耗能跨膜运输机制进入肝细胞。胆汁酸盐和其他亲水性阴离子在被摄入肝细胞后,主要与细胞溶质蛋白结合,快速扩散至顶端的排泄结构域排入胆汁。而其他有机溶质通过与细胞内膜结合以及微管相关性囊泡转运等途径,转运至排泄结构域排入胆汁。上述各组分通过毛细胆管膜上的转运体排入毛细胆管腔,形成胆汁后流入肝内胆管树,再流向胆囊或肠道。

2.胆管细胞途径

胆管细胞自身具有分泌和吸收功能,其胆汁分泌量可达每日总胆汁分泌量的30%,为非胆盐依赖性胆流(bile salt-independent bile flow,BSIF)的重要组分。在膳食诱导的激素释放及相关特异性受体调控下,胆管细胞通过胞膜上的特定转运系统液化和碱化小管内胆汁,使胆汁量和成分均发生改变。在此过程中,胆管细胞向胆管内排出 、水、氧化型谷胱甘肽及谷胱甘肽等组分,同时自胆汁中摄取葡萄糖、谷胱甘肽成分、多肽及胆汁酸等物质(图3-2)。

图3-2 胆汁的排泄

(二)合成与分泌胆汁的转运体

胆汁各组分主要通过毛细胆管膜上的转运体排入毛细胆管腔,因此,转运体效能决定了胆汁的分泌量及成分。主要转运体包括①胆汁酸盐输出泵,可通过转运胆盐形成渗透压梯度,驱使水和小分子量溶质进入胆管,此为形成胆盐依赖性胆流(bile salt-dependent bile flow,BSDF)的主要部分;②多药耐药蛋白1、也称P-糖蛋白,可转运有机阳离子;③多药耐药蛋白2,可转运胆红素葡糖醛酸酯、谷胱甘肽、氧化型谷胱甘肽、谷胱甘肽结合物、多种药物及有机阴离子等,此为形成BSIF的主要部分;④多药耐药蛋白3,可转运磷脂酰胆碱;⑤乳腺癌耐药蛋白,其转运底物类似于多药耐药蛋白2,如卟啉、雌激素、叶酸等;⑥甾醇1、甾醇2,可转运胆固醇和植物甾醇;⑦多药及毒素外排转运蛋白,可利用质子梯度转运阳离子底物;⑧氯化物/碳酸氢盐交换体,可交换Cl - ,刺激分泌碱性胆汁;⑨水通道蛋白,可起水通道作用,也可运输甘油和尿素。此外,尚有部分水直接从细胞旁途径进入毛细胆管。

三、胆汁排泄的调节及相关疾病

(一)胆汁排泄的调节

胆汁分泌受神经及体液调节。迷走神经兴奋,胆汁分泌增加;交感神经兴奋,胆汁分泌减少。激素受体介导的腺苷酸环化酶活化和环磷酸腺苷产生的增加可促进胆汁分泌。反之,受体介导的钙离子活化和蛋白激酶C的活化会导致胆汁分泌减少。一些可上调肝细胞内钙离子浓度的激素,如血管紧张素、去甲肾上腺素、血管升压素等,可通过水解磷脂酰肌醇4,5-双磷酸激活蛋白激酶C,使胆汁分泌减少。而相反,胰高血糖素在活化钙离子的同时,可激活腺苷酸环化酶而促进胆汁分泌。此外,研究报道显示促胰液素、缩胆囊素、促胃液素、血管活性肠肽等可促进胆汁分泌,而生长抑素及胰多肽则抑制胆汁分泌。

(二)胆汁排泄障碍与疾病

各类胆道疾病(如原发性胆汁性肝硬化、原发性硬化性胆管炎、胆石症等)状态,以及基因突变、病毒、乙醇、药物、激素、毒素等各类病理因素刺激,均可不同程度地影响肝细胞、胆管细胞的胆汁转运系统,而导致胆汁分泌、排泄障碍,造成胆汁淤积、毒性物质潴留肝脏,引起细胞变性、坏死,最终导致肝功能受损、肝纤维化,甚至肝硬化。

四、肝肠循环

在正常生理状态下,胆汁酸盐随着胆汁排入肠道后,约95%可由肠道(主要在回肠)重吸收至门静脉血中,经肝细胞吸收后再重新排泄回胆汁,即为肝肠循环(图3-3)。胆汁中的许多有机成分也参与此循环,如胆红素、磷脂及一些经胆汁排入肠道的药物等。人体中的胆汁酸盐肝肠循环每日进行5~8次,尽管重吸收率较高,但仍有约0.5g胆汁酸盐通过粪便排出体外,机体每天需合成新的胆汁酸盐来补充。当此循环被破坏,胆汁中胆汁酸盐减少、胆固醇增加,胆石症发生风险就会增高。

图3-3 胆汁酸盐的肝肠循环

(曾永毅)

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