胆汁酸的代谢
胆汁酸代谢的分子机制研究
胆汁酸代谢的分子机制研究胆汁酸是人体内一种重要的胆汁成分，参与脂质代谢、脂肪消化和吸收等生理过程。
胆汁酸合成和代谢，受到多个环节的调控，包括基因表达、酶活性、信号通路和转运蛋白等因素。
本文将围绕胆汁酸代谢的分子机制进行讨论。
1. 胆汁酸合成的调控胆汁酸的合成是一个复杂的过程。
胆汁酸合成酶类包括羟化酶（CYP7A1）、非羟化酶（CYP27A1）、谷氨酰胆碱酰合成酶（CT）、胆酸CoA-ATP酰化酶（BAAT）等。
其中，羟化酶是胆汁酸合成中的关键酶类，其活性的调控影响着胆汁酸的合成水平。
以肝脏为例，肝细胞内的羟化酶活性可被多种因素调控，包括：胆酸浓度、核受体（FXR、PXR、HNF4α）、胆汁酸类药物等。
其中，FXR因子是胆汁酸的重要受体，在胆汁酸浓度升高的情况下可以促进羟化酶合成，从而增加胆汁酸的合成。
2. 胆汁酸的运输和循环胆汁酸的生成后，需要通过肝胆管系统运输到肠道，并经过与其他胆汁成分混合而排泄体外。
胆汁酸的转运由多种转运蛋白参与，其中胆固醇转运蛋白（ABCG5/G8）是一个重要的调控因素。
ABCG5/G8是肠道和肝细胞中的一种转运蛋白，其功能是与ATP结合将胆固醇和胆汁酸转运到胆囊或肠道中。
其中，ABCG5/G8在肠道中的表达水平可以受到前肠反应性蛋白（Fxr）的调控，从而影响胆汁酸的转运和代谢。
此外，胆汁酸在肠道内的再吸收和回收也具有重要的作用。
肠道内的Niemann-Pick C1-Like 1（NPC1L1）介导了胆汁酸的回收和再吸收。
信号转导通路以及其他因素也能参与调控NPC1L1的表达和功能，从而影响胆汁酸的再循环。
3. 胆汁酸代谢失调的疾病胆汁酸是人体内一个重要的代谢产物，其代谢失调可以引发多种疾病。
其中包括：（1）胆汁淤积症胆汁淤积症是由于胆汁排泄受阻，致使胆汁酸无法及时排泄而引起的疾病。
例如，肝内胆管梗阻、胆囊结石、原发性胆汁性肝硬化等都可以诱发胆汁淤积症。
（2）胆汁酸吸收不良综合症胆汁酸吸收不良综合症是指胆汁酸在小肠内的再吸收不足所导致的一系列临床表现。
胆汁酸代谢物
胆汁酸是胆汁的主要成分，它是由肝脏中的胆固醇转化而来的。
胆汁酸在人体内具有重要的生理功能，主要功能是帮助消化和吸收脂肪以及脂溶性维生素。
胆汁酸按其结构可分为游离胆汁酸和结合胆汁酸。
游离胆汁酸包括胆酸、鹅脱氧胆酸、脱氧胆酸和石胆酸四种。
这些游离胆汁酸分别与甘氨酸或牛磺酸结合，生成各种相应的结合胆汁酸，包括甘氨胆酸、牛磺胆酸、甘氨鹅脱氧胆酸和牛磺鹅脱氧胆酸等。
胆汁酸作为消化液，能促进脂类的消化和吸收，而作为排泄液，它能将体内某些代谢产物（如胆红素、胆固醇）及经肝生物转化的非营养物排入肠腔，随粪便排出体外。
此外，胆汁酸还有助于脂溶性维生素的吸收，如维生素A、D、E和K。
在肠道中，胆汁酸会被肠道微生物通过胆汁酸盐水解酶（BSH）转化为次级胆汁酸，如脱氧胆酸（DCA）和石胆酸（LCA）。
这些次级胆汁酸是肠道微生物组最丰富的代谢物，其浓度约为500μM。
它们通过G蛋白偶联受体TGR5调节宿主能量稳态和代谢。
请注意，胆汁酸代谢是一个复杂的过程，涉及多个器官和生物化学反应。
以上信息仅供参考，如有需要，建议查阅相关文献或咨询专业医生。
名词解释胆汁酸的肝胆循环
名词解释胆汁酸的肝胆循环胆汁酸是一种由肝脏合成的重要物质，主要功能包括消化脂肪和帮助胆固醇代谢。
肝胆循环是指在机体内胆汁酸的循环代谢过程，包括肝脏的合成、胆囊的储存和小肠的重吸收。
在这个循环中，胆汁酸的功能和代谢得到了进一步的优化和调节。
肝胆循环的第一步是肝脏对胆汁酸的合成。
胆汁酸主要是由胆固醇转化而来，它们在肝脏中通过一系列酶的作用，先形成胆汁酸前体，再转化为活性胆汁酸。
这些活性胆汁酸可以被排出体外，也可以在肝脏内部与胆固醇形成胆汁酸-胆固醇复合物，经过胆囊储存，用于消化脂肪。
肝脏合成的胆汁酸有一部分被直接分泌到小肠，参与脂肪的消化和吸收。
然而，小肠对胆汁酸有一定的重吸收能力，因此肝胆循环的第二步是小肠对胆汁酸的重吸收。
小肠中的一种特殊细胞，称为肠细胞微绒毛上皮细胞，表面覆盖着微绒毛。
这些微绒毛上有一种叫做胆碱酯酶的酶，它能够分解胆汁酸，并将其中一部分胆汁酸转化为胆碱，然后通过转运蛋白返回肝脏，供肝细胞再次合成胆汁酸。
另外，胆汁酸的代谢还与肠道的细菌群有关。
当胆汁酸进入大肠时，部分胆汁酸会被结肠内的细菌分解和代谢。
这些代谢产物与胆汁酸具有相似的结构，被称为次级胆汁酸。
次级胆汁酸中有一类叫做脱氧胆汁酸，它们可以通过肠细菌的代谢生成，并通过粪便排出体外。
脱氧胆汁酸对人体没有明确的代谢功能，但它们可能在某些疾病的发生中扮演着重要的角色。
肝胆循环的调节是保证胆汁酸在体内正常水平的关键。
胆汁酸的合成和重吸收受到多种因素的调控，包括胆汁酸的浓度、胆汁酸受体的激活以及一些激素的作用等。
例如，当肠道中胆汁酸的浓度较低时，胆汁酸受体会被激活，从而促进肝脏合成和胆囊储存胆汁酸。
相反，当肠道中胆汁酸的浓度较高时，胆汁酸受体会被抑制，减少胆汁酸的合成和胆囊的储存。
肝胆循环对于人体的正常代谢和消化功能至关重要。
胆汁酸的循环代谢不仅保证了脂肪的消化和吸收，还对胆固醇的代谢和排泄起到重要的调节作用。
胆汁酸的平衡失调可能导致脂类代谢异常、胆固醇代谢紊乱等疾病的发生。
胆汁酸代谢途径和功能研究
胆汁酸代谢途径和功能研究近年来，随着人们对于代谢过程的研究深入，科学家们发现了胆汁酸代谢途径的重要作用。
胆汁酸是一类涉及胆固醇代谢、调节脂质代谢的物质，对于人体健康有着重要的保障作用。
本文将从胆汁酸代谢途径的基本概念入手，探讨其功能及研究进展。
胆汁酸是一种由胆固醇代谢产生的疏水性胆汁成分。
胆汁酸通过在肝脏中合成，然后到达小肠进行排泄。
在小肠中，胆汁酸与食物中的脂质相互作用，调节胆固醇的吸收，从而影响人体内的脂质代谢。
同时，胆汁酸还可以通过某些特定的核受体和信号通路，对脂肪酸、葡萄糖代谢等方面产生调节作用。
胆汁酸代谢途径的主要功能在于调节胆固醇代谢。
胆汁酸在小肠中与胆固醇结合成为胆冰酸盐，通过肝脏排泄出去。
胆汁酸代谢紊乱可能会影响胆固醇代谢，导致脂质畸形、代谢综合症等疾病的发生。
根据不同的代谢通路，可以将胆汁酸代谢途径分为两个方面。
一方面是通路代谢。
该途径与胆固醇代谢过程密切相关，主要包括肝脏合成胆汁酸、胆固醇12α-羟基化和胆汁酸依赖性的胆汁转运蛋白调节等。
其中，胆固醇12α-羟基化是胆汁酸合成的关键步骤。
此外，还有CYP7A1、CYP27A1等核心酶也是胆汁酸合成的必要酶类。
另一方面是维持胆汁酸水平的代谢途径。
该途径主要涉及肝-肠回路和胆汁酸循环利用。
在肝-肠回路中，肝脏合成的胆汁酸经过胆汁排泄至小肠，然后被回收到肝脏，形成胆汁池。
在这个过程中，肠道内的细菌通过氧化还原反应，将复杂的胆汁酸分解成简单的代表生物活性的胆酸和胆油酸等物质，从而维持胆汁酸的平衡水平。
胆汁酸循环利用途径则主要是通过ITR (Enterohepatic recirculation)循环完成的。
最近的研究表明，胆汁酸代谢途径可能与多种代谢性疾病存在着联系，例如肥胖、糖尿病、心血管疾病等。
对胆汁酸相关的异常代谢过程的治疗，有希望在将来成为这些疾病的一种新的治疗方法。
总之，胆汁酸代谢途径是一个非常重要的代谢过程。
对于人体的健康有着至关重要的作用。
胆汁酸氨基酸代谢谱
胆汁酸氨基酸代谢谱
首先，胆汁酸合成过程中涉及到氨基酸谷氨酰胺和甘氨酸的参与。
谷氨酰胺和甘氨酸通过一系列酶的作用转化为胆汁酸的前体物
质胆酸。
这个过程中，氨基酸的供应和代谢状态会对胆汁酸的合成
产生影响。
其次，胆汁酸循环是指胆汁酸在肝脏和肠道之间的循环。
在肝
脏中，胆汁酸被再次合成并分泌到肠道中，与胆盐酸盐结合形成胆汁，参与脂肪消化和吸收。
在肠道中，一部分胆汁酸被肠道细菌代
谢成胆酸和胆酮酸，再被吸收到肝脏进行再循环。
这个循环过程中，氨基酸代谢对胆汁酸的再合成和再循环起到重要的调节作用。
此外，胆汁酸氨基酸代谢谱还与一些疾病和药物有关。
例如，
一些遗传性代谢病如胆酸合成缺陷症和胆酸转运蛋白缺陷症会导致
胆汁酸氨基酸代谢异常。
此外，一些药物如胆酸酶抑制剂和胆汁酸
吸收抑制剂也会干扰胆汁酸氨基酸代谢。
总结起来，胆汁酸氨基酸代谢谱涉及到胆汁酸合成、胆汁酸循
环以及与疾病和药物有关的代谢调节。
通过研究胆汁酸氨基酸代谢
谱，可以更好地理解胆汁酸代谢的调控机制，为相关疾病的诊断和治疗提供参考。
186.3胆汁酸代谢检查
肠道中的胆汁酸经分流的门脉系统直接进入体循环
生理性增高：
进食后可出现一过性升高
总胆汁酸 胆酸 脱氧胆酸 甘氨胆酸
参考值
0～10
μmol/L
0.08～0.91 μmol/L
0.23～0.89 μmol/L
0.05～1.0 μmol/L
胆汁酸检测的临床意义
胆汁酸增高见于
肝细胞损害：
急性肝炎、慢性活动性肝炎、肝硬化、肝癌等。
胆道梗阻：
肝内外胆管梗阻，胆汁酸不能正常排胆汁酸 结合型胆汁酸
按来源分为两类
初级胆汁酸 次级胆汁酸
胆汁酸的代谢
图1胆汁酸的肠肝循环
胆汁酸肠肝循环的生理意义： 使有限的胆汁酸重复利用，
促进脂类食物的消化与吸收得 以正常进行。
胆汁酸是能同时反映 肝合成代谢、分泌状态及 肝细胞损伤三个方面的血 清学指标。
胆汁酸的代谢
各种黄疸时血、尿、粪中某些指标的改变
指 标 正 常 溶血性黄疸 肝细胞性黄疸 阻塞性黄疸
血清胆红素 总量 结合胆红素 游离胆红素 尿三胆 尿胆红素 尿胆素原 尿胆素 粪便颜色 – 少量 少量 正常 – 深 ++ 不一定 不一定 变浅或正常 ++ 完全阻塞时陶土色 1mg/dl 00.8mg/dl 1mg/dl 1mg/dl 1mg/dl 1mg/dl
与葡萄糖醛酸结合 与重氮试剂反应 水中溶解度 经肾随尿排出
通透细胞膜对脑的 毒性作用
黄疸(jaundice) • 概念
高胆红素血症 黄疸
隐形黄疸
• 种类(按血清胆红素的来源)
溶血性黄疸 (hemolytic jaundice)
肝细胞性黄疸(hepatocellular jaundice)
阻塞性黄疸(obstructive jaundice)
（一）溶血性黄疸
是由于红细胞在单核- 吞噬细胞系统破坏
过多，超过肝细胞的摄取转化和排泄能力，造
成血清游离胆红素浓度过高所致。
（二）肝细胞性黄疸
由于肝细胞破坏，其摄取转化和排泄胆红素 能力降低所致。
（三）阻塞性黄疸
各种原因引起的胆汁排泄通道受阻，使胆 小管和毛细血管内压力增大破裂，致使结合胆 红素逆流入血, 造成血清胆红素升高所致。
3 HO H
7 OH OH 12
CONHCH2COOH 例：甘氨胆酸
3 HO H
7 OH
• 按来源分
初级胆汁酸(primary bile acid) 次级胆汁酸(secondary bile acid) 初级胆汁酸 是肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸， 包括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。 次级胆汁酸 在肠道细菌作用下初级胆汁酸 7α-羟基脱氧 后生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。
胆汁酸 蛋白代谢
胆汁酸蛋白代谢胆汁酸是由胆固醇合成的天然化合物，是胆汁的主要成分之一，对于胆汁的稀释、乳化和排泄具有重要作用。
此外，胆汁酸还可以被肠道吸收，通过循环代谢进入肝脏，参与脂质代谢和胆固醇合成、降解等重要生理进程。
在这个过程中，蛋白代谢起到了至关重要的作用，本文将对胆汁酸与蛋白代谢的关系进行探讨。
一、胆汁酸的合成与代谢胆汁酸的合成与代谢主要在肝脏中进行，其中胆固醇是胆汁酸合成的前体物质。
胆固醇首先被酯化，形成胆固醇脂质，然后通过到纤维毛细管系统（formation of canalicular vesicles，即Canalicular Formation）和磷脂酰肌醇磷酸（Phosphatidylinositol-Phosphate，即PIP）信号通路进入胆汁酸合成途径。
在此过程中，谷氨酸和甘氨酸参与了胆汁酸的合成。
由肝脏合成的胆汁酸通过胆汁道进入肠道，发挥乳化和吸收脂质的作用，同时部分被重新吸收，进入门静脉回流到肝脏进行再次利用，被称为肝肠循环。
胆汁酸在肠道内的代谢主要由肠道细菌和肠道上皮细胞合作完成，主要分为氧化还原和水解等反应，最终形成多种次级胆汁酸。
二、胆汁酸与蛋白代谢的关系胆汁酸代谢的主要目的是调节体内胆固醇代谢和利用，从而发挥重要的生理作用。
然而，胆汁酸与蛋白代谢之间存在着密切的关系。
一方面，胆汁酸可以影响蛋白的合成和代谢，另一方面，蛋白也会影响胆汁酸的合成和代谢。
1. 胆汁酸对蛋白合成的影响胆汁酸可以通过调节核受体的活性，直接或间接调节蛋白合成的过程。
Cldn1、Ptgs2和Kctd5等蛋白是胆汁酸参与的蛋白合成过程中的关键靶点。
Hao等人的研究表明，胆汁酸可以直接作用于Cldn1，从而调节该蛋白的合成和功能。
Ptgs2是调节炎症反应和细胞凋亡的重要蛋白，胆汁酸可以通过调节Ptgs2的表达，影响炎症反应和细胞活性。
另外，胆汁酸还可以通过调节Kctd5等蛋白，影响胆固醇代谢。
2. 蛋白对胆汁酸合成的影响肝脏是胆汁酸合成的主要场所，而肝脏蛋白合成与胆汁酸合成有着密切的联系。
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➢ 过程
胆固醇(27C) 7α-羟化酶
7α-羟化胆固 醇
结合型初级胆汁酸 初级胆汁酸(24C)
2. 次级胆汁酸的生成与肠肝循环
﹡部位：小肠下段和大肠 ﹡过程
肠菌 初级胆汁酸 水解脱羟 次级胆汁酸
胆汁酸肠肝循环
➢胆汁酸肠肝循环概念 胆汁酸随胆汁排入肠腔后，通过重吸收
经门静脉又回到肝，在肝内转变为结合型胆 汁酸，经胆道再次排入肠腔的过程。
结合胆红素从肝细胞毛细胆管排泄入胆汁 中，再随胆汁排入肠道。
三、胆红素在肠道中的变化和胆色
素的肠肝循环
＊过程
结合胆红素
肠菌
游离胆红素
葡萄糖醛酸 还原
氧化
胆素
胆素原
﹡胆素原：中胆素原，粪胆素原，d -尿胆素原
﹡胆 素：i -尿胆素，粪胆素， d -尿胆素
胆 素 原 与 胆 素 的 生 成 反 应
H
例：甘氨胆酸
• 按来源分 初级胆汁酸(primary bile acid)
次级胆汁酸(secondary bile acid) 初级胆汁酸
是肝细胞以胆固醇为原料直接合成的胆汁酸， 包括胆酸、鹅脱氧胆酸及相应结合型胆汁酸。
次级胆汁酸 在肠道细菌作用下初级胆汁酸 7α-羟基脱氧
后生成的胆汁酸，包括脱氧胆酸及石胆酸。
UDP-葡糖醛 酸基转移酶
UDP-葡糖醛 酸基转移酶
胆红素葡糖醛酸一酯 +
UDP
胆红素葡糖醛酸二酯 +
UDP
胆红素葡糖醛酸二酯的结构
H
H
ON
H HHH
N
N
H
H
N
O
CH 2
CH 2
CH 2
CH 2
HOOC
H H OH
CO
OO H
CO O
O H
COOH
H H OH
OH
H
H
OH
H HO
HO H
目录
＊排泄
第十七章
第三节
胆汁酸的代谢
Metabolism of Bile Acids
一、胆汁
胆道系统 肝分泌 (肝胆汁)
胆囊浓缩 (胆囊胆汁)
＊主要有机成分
胆汁酸盐(含量最高)、胆固醇、胆红 素、多种酶类等
二、胆汁酸的代谢
胆汁酸(bile acids)的概念 胆汁酸是存在于胆汁中一大类胆烷酸的
总称，以钠盐或钾盐的形式存在，即胆汁酸 盐，简称胆盐 (bile salts)。
初级胆汁酸
OH
12
COOH
胆酸
3
HO
H7 OHOHFra bibliotekCOOH
12
次级胆汁酸
3
7 脱氧胆酸
HO
H
目录
初级胆汁酸
12
COOH
鹅脱氧胆酸
3
7
HO
H
OH
12
次级胆汁酸
3
7
HO
H
COOH
石胆酸
目录
（二）胆汁酸的代谢
1. 初级胆汁酸的生成
﹡部位：肝细胞的胞液和微粒体中 ﹡原料：胆固醇
※胆固醇转化成胆汁酸是其在体内代谢的主要去路 ﹡限速酶：胆固醇7α-羟化酶
H HHH
H
HO N
N
N
N
OH
PP 胆红素
+8H
HO
H HH
N
N
H H HH N
H N
OH
+8H
H
H
PP
d-尿胆素原
2H HO
H HHH
N
N
HHHH N
HH N
OH
d-尿胆素
PP
中胆素原（i-尿胆素原）
+4H
2H
HO H
H HHH
N
N
H
HHHH N
HH N
H
PP
粪胆素原（l-尿胆素原） 2H
粪胆素（l-尿胆素）
中胆素（i-尿胆素） OH H
目录
＊胆素原的肠肝循环
•胆素原肠肝循环的概念 肠道中有少量的胆素原可被肠粘膜细
胞重吸收，经门静脉入肝，其中大部分再 随胆汁排入肠道，形成胆素原的肠肝循环 (bilinogen enterohepatic circulation)。
过胆 程素
原 肠 肝 循 环 的
单核-吞噬细胞 血红蛋白
胆固醇
结合胆汁酸 （合成0.4~0.6g/d 代谢池3~5g/d）
➢ 胆汁酸肠肝 循环的过程
目录
➢ 胆汁酸肠肝循环的生理意义 将有限的胆汁酸反复利用以满足人
体对胆汁酸的生理需要。
（三）胆汁酸的功能
1.促进脂类的消化与吸收
立体构型——亲水与疏水两个侧面
2.抑制胆汁中胆固醇的析出
胆汁中胆汁酸、卵磷脂与胆固醇的正 常比值 10︰1
（一）胆汁酸的分类
游离胆汁酸(free bile acid) • 按结构分
结合胆汁酸(conjugated bile acid)
游离胆汁酸
OH
12
3
7
HO
H
OH
12
COOH 24
例：胆酸
COOH
3
7
例：鹅脱氧胆酸
HO
H
OH
结合胆汁酸
OH
12
3
7
HO
H
OH
OH
12
3
HO
H
7 OH
CONHCH2CH2SO3H 例：牛磺胆酸 CONHCH2COOH
2 4
OH
疏水侧
CH3
10 16 5
11 8
9
OH
亲水侧
CH3
CH3
13 17
15 14
OH
16 CO HN
CH2 HOOC
甘氨胆酸的立体构型
第四节 胆色素的代谢与黄疸
Metabolism of Bile Pigment and Jaundice
胆色素的概念
胆色素(bile pigment)是体内铁卟啉 化合物的主要分解代谢产物，包括胆红 素、胆绿素、胆素原和胆素等。
一、胆红素的生成与转运
＊胆红素(bilirubin)来源 体内的铁卟啉化合物——血红蛋白、肌
红蛋白、细胞色素、过氧化氢酶及过氧化物 酶。 ※约80％来自衰老红细胞中血红蛋白的分解。
＊生成过程
• 部位
肝、脾、骨髓单核－巨噬细胞系统细胞微 粒体与胞液中
• 过程 血红蛋白
血红素＋珠蛋白
胆红素 氨基酸 • 胆红素的性质
内质网
＊转化
• 部位：滑面内质网 • 反应：结合反应（主要的结合物为UDP葡萄
糖醛酸，UDPGA） • 酶：葡萄糖醛酸基转移酶 • 产物：主要为双葡萄糖醛酸胆红素，另有少
量单葡萄糖醛酸胆红素、硫酸胆红素，统称 为结合胆红素
葡糖醛酸胆红素的生成
胆红素
+ UDP -葡糖醛酸
胆红素葡糖醛酸一酯
+ UDP -葡糖醛酸
N H
O
NH
C
O
HO
胆红素空间结构示意图
目录
＊胆红素的转运
• 运输形式 胆红素－清蛋白复合体
• 意义 增加胆红素在血浆中的溶解度，限制胆
红素自由通过生物膜产生毒性作用。
• 竞争结合剂 如磺胺药，水杨酸，胆汁酸等
二、胆红素在肝中的转变
＊摄取 胆红素可以自由双向通透肝血窦肝细胞
膜表面进入肝细胞
＊转运 在胞浆与配体蛋白结合
亲脂疏水，对大脑具有毒性作用
N
过胆 程红
HOOC
N Fe2+ N N
血红素
素 的 生 成
HOOC
2O2
血红素加氧酶
Fe3+
H ON
CO+H2O N
NADPH+H+ NADP+
H N
H NO
胆绿素
PP
胆绿素还原酶
NADPH+H+ NADP+
H ON
H HHH
N
N
PP
H NO
胆红素
目录
O
H
O
N
H
C
O HN
血液
肝细胞
胆红素
胞液
珠蛋白
血红素
2O2
NADPH+H+
Fe3+
H2O +CO
NADP+