膽囊結石相關膽汁分析的臨床研究進展

喬鐵+羅小兵+楊柳青

摘 要 膽囊結石的形成與發(fā)展，一直是膽道外科的未解之謎和研究熱點。通過膽汁的分析研究，可以了解結石相關的外在環(huán)境和相互聯系，為形成和發(fā)展機制提供重要的參考。臨床常見的膽固醇結石和膽色素類結石及其相關的膽汁研究進展較快，發(fā)現較多，但關鍵問題仍有待突破。隨著研究手段的不斷提升，膽汁的新成分及其之間的新聯系將會不斷被發(fā)現，膽囊結石病的研究隨之也會再次進入一個新的階段。

關鍵詞 膽囊結石；膽汁；膽固醇；膽紅素；致病機制

中圖分類號：R657.4+2 文獻標志碼：A 文章編號：1006-1533（2017）16-0003-03

Analysis of gallbladder stone relevant bile and its clinical research progress

QIAO Tie1， LUO Xiaobing2， YANG Liuqing1

（1.Sino-German Institute of Endoscopy， Guangzhou 511400， China； 2.The 6th Peoples Hospital of Nansa District of

Guangzhou， Guangzhou 511470， China）

ABSTRACT The formation and development of gallbladder stone is an unsolved mystery and research hotspot of biliary surgery. By analyzing and researching the bile， the relevant external environment and intercommunication of gallbladder can be understand， which offers an important reference for the mechanism of gallbladder stone formation and development. The relevant bile study of common stones such as cholesterol stones and bilirubinate stones improves relatively fast and obtains more findings， but the key issues still need a breakthrough. New bile compositions and their new connections will be constantly found as studying methods progress， as a result， the study of gallbladder stone will enter a new stage.

KEY WORDS gallbladder stone； bile； cholesterol； bilirubin； pathogenic mechanism

膽囊結石病是世界范圍內的常見病、多發(fā)病，患病率因種族、遺傳、地理、飲食等因素而異。調查發(fā)現，西方國家的膽囊結石發(fā)病率為10%～20%，而我國發(fā)病率為7%～10%，比西方國家發(fā)病率要低，可能與我國人民的飲食習慣和生活方式有關。然而，近年來，隨著人民生活水平的提高及生活方式的改變，我國膽囊結石的發(fā)病率有不斷上升的趨勢。膽囊結石已經成為嚴重困擾人類健康的疾病[1-5]。

膽囊結石的發(fā)病是多種因素綜合作用的結果，對膽囊結石病因及發(fā)病機制的研究一直是膽道外科的研究熱點。其中，膽汁成分如膽固醇、膽汁酸、蛋白質、金屬離子以及微生物等的改變或存在，一直被認為是結石發(fā)生、發(fā)展的重要因素。因此，膽汁的研究分析對膽結石致病機制探索、臨床藥物治療觀察、個體化防治有重要意義。本文綜述近年來膽石癥（主要是膽囊結石癥）相關的膽汁分析研究情況，以期為疾病的病因研究和臨床防治拓寬思路，共尋良方。

1 膽汁的生成、成分與代謝

膽汁的生成和分泌是由肝細胞和膽管上皮細胞共同完成的復雜過程。成人每日膽汁分泌量為600～750 ml。膽汁的顏色由其中所含膽色素的種類和濃度決定，由肝臟直接分泌的肝膽汁呈金黃色或桔棕色，而在膽囊貯存過的膽囊膽汁則因濃縮作用而顏色變深。膽汁成分中，95%為水，其他5%為鈉、鉀、鈣、鎂、碳酸氫鹽等無機電解質和膽色素、膽汁酸、膽固醇、磷脂、黏蛋白等有機成分[6]。

人體通過神經和體液兩種途徑控制膽汁的分泌和排泄。肝細胞及膽管細胞分泌的膽汁是連續(xù)的，但膽汁產生后并非立即經膽道流入十二指腸，而是在飲食刺激下周期性地排入腸內以助消化。平時，生成的膽汁通過膽囊管進入膽囊，經過濃縮在膽囊內儲存，形成“膽囊膽汁”，需要時經過膽囊Oddi括約肌和十二指腸協調運動，流入十二指腸。排入腸道的膽汁參與食物消化后，其中的膽汁酸和膽紅素被腸道細菌作用分解，膽汁酸變成次級膽汁酸，大部分進入“腸肝循環(huán)”，小部分排出體外；膽紅素生成尿膽原，少部分被重吸收，大部分氧化成糞膽原隨糞便排出體外。

2 膽汁的成分改變與膽囊結石

鑒于不同類型或成分的膽囊結石的致病機制不同，不同類型的膽結石患者的膽汁成分以及各成分的變化關系必然存在差異，按結石成分分類研究相應的膽汁成分，可以更加細化并深入了解結石病與膽汁的相互關系和具體作用。

2.1 膽固醇結石有關的膽汁成分改變

在與膽固醇結石形成有關的膽汁成分研究理論中，最為廣泛報道和接受的是“Small三角學說”，認為膽固醇結晶甚至結石的形成主要與膽汁中膽固醇、磷脂、膽汁酸三者之間的相對濃度平衡破壞有關。正常膽汁中膽固醇和卵磷脂不溶于水，必須與膽汁酸結合為微膠粒狀存在于膽汁中，這些微膠粒的穩(wěn)定性主要依靠上述三種類脂質的相對濃度，當某些因素引起卵磷脂增高或膽汁酸濃度降低時，即可形成膽固醇的過飽和狀態(tài)，過飽和的膽固醇發(fā)生結晶沉淀。膽固醇結晶成核，并逐漸動態(tài)沉積，形成膽固醇性結石。與此學說相一致，許多學者通過動物實驗和臨床對照研究也發(fā)現，膽石癥患者的膽汁中確實會出現膽固醇含量增多、磷脂和膽汁酸的含量降低以及微膠?；蛄字惸遗莸钠茐腫7-10]。上述研究說明了“Small三角學說”有其一定的正確和合理性，但依然無法解釋臨床患者體內膽固醇結晶如何形成大小不一的結石，以及結晶的產生是結石發(fā)生的原因還是結石產生后導致的伴隨現象？筆者在膽汁分析中也發(fā)現，臨床膽固醇結石患者的膽汁中確實存在數量不等的膽固醇結晶，但結晶的多少與膽汁中的膽固醇、膽汁酸的含量變化并無正比關系，而且膽汁中的膽固醇晶體大小相差極其懸殊，結晶在膽汁中為片狀，大多處于懸浮甚至漂浮狀態(tài)，很少能自然沉淀聚集。此外，韓天權等[11]、朱雷明等[12]發(fā)現細菌感染可能是膽固醇結石產生的原因。文宇等[13]也發(fā)現膽結石患者的膽汁、結石中納米細菌檢出率較高。由此認為，與膽固醇結石形成相關的不僅是膽固醇結晶[14]，還可能是人體在結石形成過程中代謝作用及膽汁成分發(fā)生動態(tài)變化并與其中某一環(huán)節(jié)持續(xù)改變相結合的結果，“Small三角學說”亦有待進一步完善、補充，甚至重新認識的需要。endprint

膽結石的形成不是單一的病理因素所致，而是肝膽系統(tǒng)在多種因素的綜合影響下發(fā)生的一系列病理過程。大量研究表明膽汁中同時存在促、抗成核因子，這一重大突破已成為當前國內外研究膽結石的一個熱點。已發(fā)現膽汁中的促成核因子有相對分子質量大于300 000的黏蛋白，相對分子質量分別為130 000、114 000、84 000、42 000的糖蛋白，以及鈣結合蛋白、免疫球蛋白片段等多肽鏈；抗成核因子有相對分子質量分別為121 000、63 000、58 000的糖蛋白，以及載脂蛋白（apolipoprotein）A1、A2等小分子多肽。這些促、抗成核因子共存與同一膽汁系統(tǒng)中，彼此拮抗而又協調平衡，該平衡作用的打破可能會導致膽固醇結石的形成[15]。近年來，國內學者也在膽汁中陸續(xù)發(fā)現了相對分子質量為200 000、70 000的糖蛋白以及33 500的泡蛋白為較強的促成核因子[16-18]。謝振瑋等[19]利用二維色譜/串聯質譜技術進行了膽結石患者的膽汁蛋白質組學研究，發(fā)現黏蛋白Mucin-5B等兩種蛋白在膽固醇結石患者中表達較高?？梢钥闯觯瑖@促成核與抗成核相關的膽汁蛋白質組學研究，將成為未來膽結石尤其是膽固醇結石研究的熱點和新方向。

2.2 膽色素結石相關的膽汁成分改變

膽色素結石的形成機制與膽固醇結石不同，膽汁成分的改變亦大相徑庭。在兩者關系的論證上，最被學術界認可的理論是Maki等提出的觀點，認為感染膽汁中的細菌所產生的β-葡萄糖醛酸酶將能溶于水的膽色素葡萄糖醛酸苷（結合膽紅素，CB）水解為游離膽紅素（UCB）和葡萄糖醛酸，UCB與膽汁中的鈣離子結合形成膽色素鈣析出沉淀，感染膽汁中的糖蛋白，再將膽色素鈣沉淀顆粒凝聚在一起從而形成膽色素結石[20]。上述理論已被許多研究所證實[21-23]，逐漸達成膽色素結石（指膽紅素鈣結石）形成的共識：膽道細菌感染等因素對肝臟的損害和細菌酶的作用、促成核糖蛋白物質及膽紅素鈣沉淀的存在，三者共同作用才會導致膽色素結石的形成。

在膽色素結石形成機制的研究中，孔靜等[24]發(fā)現膽汁中膽汁酸種類的改變與豚鼠體內膽色素結石的成石過程有關。冉崇福等[25]報道膽汁內免疫復合物的存在也會導致膽色素結石的生成。此外，膽汁中的自由基[26]、鈣離子[27]、C反應蛋白[28]等也可能與結石形成有關。喬鐵等[29]發(fā)現超過60%的膽色素結石患者合并有華支睪吸蟲感染，其膽汁和膽囊結石中均檢出華支睪吸蟲卵，推測膽汁中的華支睪吸蟲卵與膽色素結石形成密切相關。

可以看出，膽色素結石有關的膽汁變化并非“Maki觀點”那樣簡單，膽紅素鈣沉淀的形成到最終成為結石，不能簡單解釋為細菌感染、糖蛋白存在并聚集膽紅素鈣沉淀形成結石。在實際臨床工作中，筆者在對膽色素結石患者的膽囊膽汁進行研究時發(fā)現，膽色素結石患者的膽囊膽汁細菌培養(yǎng)陽性率不足20%。此外，還發(fā)現膽色素結石患者膽汁中UCB幾乎檢測不到。僅膽色素包括膽紅素更容易與糖蛋白等雙極性有機物而不是無機鈣離子首先結合，這也可以用血液中的膽紅素通過蛋白質運輸代謝而非形成膽紅素鈣沉淀說明。因此，膽色素結石的形成機制涉及的膽汁中物質及其物質關系需要更加深入細致的研究。

3 其他類型結石相關的膽汁分析

除外膽固醇結石和膽色素結石兩種常見的膽囊結石，其他類型的結石如混合性結石、蛋白類結石、磷酸鹽結石、硬脂酸鈣結石甚至胱氨酸結石[30]等，由于不常見，尚少見相關的膽汁研究報道。Qiao等[31]發(fā)現膽囊內碳酸鈣結石與華支睪吸蟲感染有關，華支睪吸蟲感染引起膽汁黏蛋白增多、蟲卵沉積并鈣化、膽汁HCO3-（碳酸氫根）增多和pH升高，有利于CaCO3結晶的形成、沉積并聚集在蟲卵周圍，最終形成碳酸鈣結石。

4 結語

膽囊結石的形成是多因素共同作用的結果。通過結石相關的膽汁分析，可以了解結石所處的外環(huán)境，從而探索結石形成的可能機制。但膽汁的靜態(tài)分析相對于結石形成的動態(tài)過程，以及膽汁生成、成分和流動狀態(tài)的變化、代謝的神經、體液雙重調控來說，顯得局限與片面，因而需要更多不同時期、更大樣本量的靜態(tài)方面相關指標的綜合研究。不同類型的結石形成機制不同，反映在膽汁的內容上也不盡相同。隨著膽汁的研究手段不斷提高，更多不同類型的結石和膽汁成分的關系將被發(fā)現，相關的膽汁分析研究將會進入新的階段。

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