胆红素代谢检查

胆红素是一种胆色素，是血红蛋白和其他亚铁原卟啉蛋白的血红素部分的降解产物。在肝、脾及骨髓的网状内皮细胞中产生，透出细胞，进入血液，在血液中与清蛋白结合运输，称为未结合胆红素或游离胆红素。然后被肝细胞摄取，与Y蛋白(或Z蛋白)结合后，进一步在肝细胞内形成葡萄糖醛酸胆红素，也称结合胆红素。结合胆红素自肝细胞释放至毛细胆管，随胆汁排入肠道，在肠道细菌作用下进行水解和还原反应，脱去了葡萄糖醛酸和加氢成无色的胆素原族化合物，随粪便排出。正常血清中总胆红素定量为3.42～17.1μmol/L，其中80%为未结合胆红素，或称间接胆红素，为8.55～15.39μmol/L;其余为结合胆红素，或称直接胆红素，为0.543～3.42μmol/L。当胆红素代谢异常时即出现黄疸。测定血中胆红素含量对诊断肝、胆疾病及某些血液疾病有重要意义。
 
胆红素是肉食动物、猪及人胆汁中主要的胆色素。可分非酯型胆红素(游离胆红素)和酯型胆红素(结合胆红素)两种。前者在肝细胞内受酶作用可酯化成酯型胆红素(主要为胆红素-葡萄糖醛酸苷)，最后被肝细胞排泄至毛细胆管、成为胆汁中的一个组分。衰老红细胞的血红蛋白及其他的血红蛋白分解的代谢产物。血红蛋白经网状内皮细胞分解，释放出的胆红素为游离胆红素(非结合胆红素或间接反应胆红素)，此种胆红素由血流运送至肝，在肝细胞内经胆红素尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基移换酶的作用，成为结合胆红素或直接反应胆红素。正常人血中以间接反应胆红素为主，约占80%，余为直接反应胆红素。胆红素产生过多或代谢、分泌过程中的障碍及其他多种因素，可引起血清胆红素增高而致黄疸。

一、概 述

生理与生化：

1.胆红素的来源与生成 胆红素由血红素分解代谢而来，主要来源有以下几种：①大部分胆红素是由衰老RBC在单核吞噬细胞系统中被破坏而产生，占人体胆红素总量的75%～80%。②小部分胆红素来自组织其他含血红素蛋白的物质，如肌红蛋白、细胞色素P₄₅₀、过氧化物酶等的血红素辅基的分解。 ③极小部分胆红素来自造血过程中，在骨髓中，破坏的未成熟的RBC。

红细胞破坏后的血红素代谢过程包括：①血红蛋白中血红素与珠蛋白分离;②血红素在单核吞噬细胞系统微粒体血红素加氧酶作用下，卟啉环氧化断裂，释放出CO和铁，形成胆绿素;③胆绿素在胆绿素还原酶催化下生成胆红素IXa。

在体内从血红素形成胆绿素，继而还原为胆红素，并进一步被结合、排泄，这样复杂的过程总共只需 1～2 min，人体每天生成胆红素250～300 mg。

2. 肝脏对胆红素的摄取、转化及排泄 在血循环中，胆红素主要以胆红素-白蛋白复合物的形式存在和运输，除白蛋白外，α₁-球蛋白也可与胆红素结合。胆红素随血运输到肝脏后，在细胞膜上与白蛋白解离，并被肝细胞摄取。Y蛋白和Z蛋白是肝细胞内的两种色素受体蛋白。Y蛋白是肝细胞主要的胆红素转运蛋白;Z蛋白对长链脂肪酸具有很强的亲和力。Y、Z蛋白与进入胞质的胆红素结合，并将它运至内质网。肝细胞对胆红素的转化在滑面内质网上进行，在胆红素-尿嘧啶核苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶的催化下，胆红素被转化为单、双葡萄糖醛酸结合胆红素，形成水溶性的结合胆红素，结合胆红素随胆汁排泄至肠管后，在回肠末端至结肠部位，在肠道菌的作用下大部分被水解而脱下葡萄糖醛酸，还原成尿胆原。正常人每天从粪便排出40～280 mg尿胆原，它在肠管下段接触空气后被氧化成为尿胆素，随粪便排出，成为粪便的主要色素。一部分尿胆原可被肠黏膜重吸收进入肝门静脉，其中大部分以原形再排入胆道，小部分(0.4～4 mg)经体循环随尿排出。

3. 胆红素的分类

(1)基于化学反应的分类：1913年Van den Bergh根据胆红素是否直接与重氮试剂反应，将其分为直接胆红素和间接胆红素。前者是经过肝细胞加工后的胆红素，其实质是由胆红素分子与1或2个葡萄糖醛酸分子单独酯化的结构，易溶于水，可通过肾脏排泄，能直接与重氮试剂反应;后者是红细胞破坏后形成的胆红素，在循环中主要与白蛋白结合，间接胆红素不能与重氮试剂直接反应，必须有“加速剂” 的参与，例如甲醇、咖啡因等试剂，才能反应。

(2)高效液相色谱法对血清胆红素可进行比较准确和更详细的分类：①α组分胆红素即Bu，未结合胆红素，它通过与血清白蛋白结合运输到肝脏。α-胆红素与白蛋白结合是可逆的，血中可呈现未和白蛋白结合也未和葡萄糖醛酸结合的游离胆红素，称为UB，蛋白非结合型胆红素，这种胆红素有毒性，正常人血清中含量甚微，如增加可发生胆红素脑病或核黄疸。②β组分胆红素即MBc，单葡萄糖醛酸结合胆红素;③γ组分胆红素即DBc，双葡萄糖醛酸结合胆红素。④δ组分胆红素Bδ，即结合胆红素和白蛋白以共价键结合者，这一部分可与重氮试剂呈直接反应。

总胆红素是未结合胆红素、单葡萄糖醛酸结合胆红素、双葡萄糖醛酸结合胆红素和(组份胆红素的总和。4种胆红素的基本特征见表27-3。

表27-3 4种类型胆红素的特性

二、血清总胆红素测定(determination of total bilirubin)

血清中总胆红素由3部分组成：未结合胆红素(Bu)、结合胆红素(Bc)、δ胆红素(Bδ)。

(一)标本采集

血清：采用红色盖子(硅土促凝剂)和桔红色盖子(凝血酶促凝剂)真空采血管，采血1～2 ml。

血浆：绿色盖子(肝素)或紫色盖子(EDTA)的真空采血管，采血1～2 ml。避免光照。

(二)检测方法

1. 参考方法(改良Jendrassik-Grof法)J-G法 原理：血清中胆红素(Bu、Bc和Bδ)可在加速剂 (甲醇、咖啡因)的作用下，与重氮苯磺酸反应生成偶氮胆红素，出现颜色反应，在中性溶液中呈红色，颜色的深浅与胆红素的浓度成正比。加入抗坏血酸、碱性酒石酸与稀释的盐酸改变偶氮染料的颜色为蓝色，吸收峰从530 nm变为598 nm。Bu和Bδ与重氮苯磺酸立即反应，Bu反应较慢，但在咖啡因将白蛋白去除后反应加快。此方法被NCCLS、IFCC推荐为参考方法。

2. DPD法(二氯苯重氮盐法) 原理：胆红素与2，5-二氯苯重氮盐在0.1μmol/L HCl溶液中形成红色的偶氮染料，在540～560 nm定量检测。在一定范围内，呈色深浅与总胆红素成正比。

3. 直接分光光度法 用于新生儿血浆胆红素的测定。新生儿血中胆红素大部分为Bu。此方法简单，不需要样本空白，不受溶血干扰。

原理：毛细管血浆在540 nm和454 nm读取吸光度，两个波长的吸光度值代表了样本中胆红素与血红蛋白的吸光度和，用两者之差来代表胆红素的吸光度，因为血红蛋白在两种波长下都有吸收，因此吸光度之差与胆红素浓度成正比。

4. 钒酸盐氧化法 近年来较新的一个方法，该方法的试剂较稳定，可在室温保存。

原理：在pH 3.0，表面活性剂存在的条件下，钒酸盐可将血清中的胆红素氧化成胆绿素。胆红素的减少引起在波长450 nm处的吸光度下降，吸光度的变化与总胆红素含量成正比。

5. 胆红素氧化酶法 原理：在不同的pH条件下，胆红素氧化酶能将胆红素氧化成胆绿素。其中 Bc和Bδ在酸性环境中氧化(Bc在碱性环境中也可氧化)。在pH 8.2、十二烷基磺酸钠和胆酸钠的存在下，胆红素氧化酶可将血清中所有的胆红素氧化成胆绿素。

胆绿素 +O_₂→紫色复合物

紫色复合物在450 nm检测。

(三)参考范围

表27-4。

表27-4 血清总胆红素参考值

转换公式：mg/dl×17.1 =μmol/L

(四)临床意义

(1)判断有无黄疸。高胆红素血症是临床黄疸的典型症状，新生儿与婴儿>68 μmol/L(4 mg/dl)，儿童与成人>43μmol/L(2.5 mg/dl)。

(2)根据血清胆红素分类，判断黄疸类型。

①溶血性黄疸：血清总胆红素和间接胆红素增多，例如溶血性贫血、严重大面积烧伤、疟疾、输血反应等。

②阻塞性黄疸：血清总胆红素和直接胆红素增高，例如胆石症，尿胆原可呈间歇性减少或消失，肿瘤压迫所致，尿胆原可进行性减少或消失。

③肝细胞性黄疸：血清总胆红素、直接胆红素及间接胆红素皆增高，例如急性或慢性病毒性肝炎、细菌性或寄生物性肝病、药物导致的肝实质损伤、胆汁性肝损伤以及其他累及肝脏的原发性疾病。另一病因为胆红素代谢性疾病。

(3)血清胆红素生理性的降低见于孕妇，妊娠中期和晚期较明显。另有报道，血清正常浓度的总胆红素降低可导致冠心病危险增加，其机理尚不清楚，可能与胆红素的抗氧化作用有关。

三、血清直接胆红素与间接胆红素测定(determination of direct bilirubin and indirect bilirubin)

(一)检测方法

血清与重氮试剂混合后，在规定时间所测定的胆红素，相当于直接胆红素含量，总胆红素减去直接胆红素的值即为间接胆红素含量。

(二)参考范围

直接胆红素：0～6.8 μmol/L (0～0.4 mg/dl)。

间接胆红素：1.7～13.2 μmol/L(0.1～0.8 mg/dl)。

(三)临床意义

1. 肝前性高胆红素血症(溶血性黄疸)

(1)新生儿生理性黄疸：新生儿出生后第2天至第5天可出现不同程度的高未结合型胆红素血症。出生后2周内血清胆红素可恢复正常。原因如下：①红细胞破坏过多，新生儿红细胞的半寿期是70 ～ 90 d。胎儿期氧气通过胎盘从母体血中获得，体内呈低氧环境，则刺激红细胞生成素的产生，进而制造过多的红细胞。另外，胎儿娩出时，易造成某种损伤致红细胞被破坏。②新生儿肝细胞内的二磷酸尿嘧啶核苷葡萄糖脱氢酶和葡萄糖醛酸转移酶不足。③新生儿肝细胞内含γ蛋白极微，使肝细胞摄入胆红素能力不足，引起胆红素排泄障碍。④新生儿肠肝循环增加，加重胆红素的回吸收和肝脏清除胆红素的负担。见于以上原因，出生儿在24 h后至1周内血清总胆红素<205.2 μmol/L(12 mg/dl)，直接胆红素 <25.65 μmol/L(1.5 mg/dl)。

(2)溶血病：由于母婴Rh或ABO血型不合引起的新生儿溶血病，在出生后24 h内就可出现高胆红素血症，如不及时治疗，过多的脂溶性未结合胆红素穿过血脑屏障可引起核黄疸，>342 μmol/L时换血指标。

(3)黄疸还可见于自身免疫性溶血和少见的无效红细胞生成(恶性贫血)。也可见于运动损伤引起的肌肉组织出血，横纹肌溶解症。

2. 肝细胞性高胆红素血症(肝细胞性黄疸)

(1)肝细胞受损，如肝炎、肝硬化等病变影响了肝脏对胆红素的摄取、结合、分泌这3个过程可致结合与未结合胆红素均有不同程度升高。

(2)先天性缺陷：①Gilbert综合征(体质性肝功能不良)：因先天性缺乏γ蛋白和轻度的胆红素- UDP-葡萄糖醛酸转移酶缺乏而致胆红素摄取和转化异常。在男性中占2%～3%，是女性的2～7倍，无症状，轻度胆红素升高(常<50～85.5 μmol/L)。②Grigler-Najjar综合征：微粒体中胆红素-UDP - 葡萄糖醛酸转移酶活性极低，婴幼儿多见，胆红素可达256～684 μmol/L，有核黄疸，预后不良。以上两者均为未结合胆红素增高。③Dubin-Johnson综合征和Rotor综合征：结合胆红素进入胆小管的转运机理有缺陷。见于青少年。其中前者尿、粪卟啉正常，后者则升高。此两者均为结合胆红素增高。

(3)妊娠：某些人可见相对良性的短期肝内梗阻，结合胆红素增高。

3.肝后性高胆红素血症(阻塞性黄疸) 特别是原发性胆汁性肝硬化，药物吩噻嗪引起的胆道梗阻和其他原因所致的胆道梗阻使结合胆红素增高。

4. 黄疸 当血清总胆红素水平升高时，可根据直接胆红素/总胆红素比值来协助鉴别黄疸的类型。肝细胞性黄疸时直接胆红素/总胆红素的比值常为0.4～0.6;阻塞性黄疸时比值常>0.6。阻塞性黄疸、胆固醇性黄疸因直接胆红素明显升高，δ胆红素在血中出现。在疾病恢复期，总胆红素降低，尤其β 组分、γ组分明显降低，δ胆红素因半寿期较长，消失慢，直接胆红素/总胆红素的比值反可增高，甚至达到0.8～0.9。这也可能是有些患者尿胆红素已呈阴性，而血清胆红素不恢复正常的原因。正常人及不同类型黄疸的实验室鉴别(表27-5)。

5. 尿胆红素检查 见尿液化学检查。

6. 尿胆原检查 见尿液化学检查。

表27-5 正常人和不同类型黄疸的实验室检查

(四)评价和问题

1.标本必须新鲜，避免胆红素在阳光照射下成为胆绿素;尿胆原氧化成尿胆素，检测出的数值不准确。

2.轻度溶血对重氮法无影响，但严重溶血可使测定结果偏低。原因是血红蛋白与重氮试剂反应形成的产物可破坏偶氮胆红素，还可被亚硝酸氧化成高铁血红蛋白而干扰吸光度测定。

3.脂血对测定有干扰，应尽量空腹采血。

4.重氮法中检测直接胆红素，其中大部分为结合胆红素(仅含MBc和DBc)及大部分的δ-胆红素、少量的非结合胆红素。

5.目前各种方法在测定直接胆红素时，存在很多问题。首先，标准品只是结合胆红素，而标本中所含结合胆红素和未结合胆红素的量不同，导致测定所得数值变异较大;其次，测定方法尚未标准化，现在所谓的直接胆红素，只是根据化学反应的分类，此反应受反应时间的影响较大，1 min和5 min反应所得结果也可不同。所以，在选择试剂盒时，应特别注意质量，各实验室要有自己的参考范围。

以上信息由ChemicalBook的Andy编辑整理。

知识来源：宗淑杰,吴明江,秦银河等 总主编;丛玉隆 分卷主编.医家金鉴·检验医学卷 下.北京：军事医学科学出版社.2007.第612-616页.