一、胆红素在肝细胞内的摄取及调节
(一)摄取过程胆红素在肝血窦处通过自由扩散进入的肝实质细胞，这种扩散是双向的。虽然进年来证明胆红素的摄取主要是转运体介导的主动的过程，但是被动扩散可能仍是一部分机制，被动扩散存在底物浓度的依赖性。Zucker【 等研究发现胆红素穿过模型脂质双分子层和天然的肝细胞膜是被动扩散而并不需要载体介导。Brizl3]研究发现：0ATP—C(又名0ATP一2)和0ATP8，可能是肝细胞基底膜非结合胆红素(UCB)转运的主要转运体，两者在肝脏细胞基底膜上都有大量表达(OATP—C>OATP8)，但它们对胆红素的转运机制不同，0ATP—c可能从血清里摄取胆红素进入肝细胞，而OATP8可能在肝细胞内胆红素堆积时介导肝细胞内胆红素的逆向排出至血液循环从而起到保护肝脏的作用。OATP—A 由于在肝细胞的表达很低而且在胆淤时表达无明显改变，故研究人员猜测它不是一个重要的有机阴离子转运体。Cui_4 等在2010年发现胆红素仅仅由OATP—C摄入肝细胞而不是OATP一8，虽然两者都在肝细胞基底膜表达。OATP—C可以从白蛋白中提取底物胆红素，但是OATP一8则不可。但Wangl5 等研究发现OATP—C摄取胆红素的可能性不大，但Wang等不能解释其研究结果与其他研究者先前的研究结果悬殊的原因。总之，到目前为止多数研究者认为OATP-C是肝细胞摄取血清中胆红素的主要载体，但争议仍然存在，并无一致的结论。
(二)摄取的调节进入肝细胞的非结合胆红素与胞质内的配体蛋白(Ligandin)，该配体蛋白指的是谷胱甘肽转硫酶一B(Glutathione S-Transferase B，GST—B)结合后，可以减少已进入肝细胞的胆红素的外流，增加胆红素的摄取。配体蛋白是由谷胱苷肽一 转移酶(GST)A1和A2组成的同二聚体或异二聚体，GST—B仅仅作为胆红素在肝细胞内的一个储存池，它源源不断的向滑面内质网提供已经解离的胆红素，所以胆红素从基底膜到滑面内质网不一定经过碰撞机制。胆红素的胞内运输可能归结于其浓度梯度的动力学因素。GST的浓度可以调节其运输的速度，但并不作为其直接的转运体_6]。2009年，Sanna等ll7 在4 300例沙丁岛人身上发现OATP8(基因标志SLC01B3)的变异导致先天性的轻微的高胆红素血症，因此SLC01133可能参与正常人群血清胆红素的调节，并且可以解释其他相关基因变异不能解释的胆红素水平异常。该研究者还指出，在多药耐药相关蛋白(Multidrug resistanceassociatedprotein，MRP)2受损下调时，SLCO1B1可能协同
MRP3将肝细胞内的结合胆红素经基底膜逆向转运至血清。
二、胆红素在肝细胞内的生物转化及调节
(一)生物转化过程 胆红素一配体蛋白复合物被运至滑面内质网进行生物转化。UDP一葡萄糖醛酸基转移酶(UGT)是胆红素肝内生物转化所需的第二相酶(代谢胆红素的酶是亚型UGT1A1)，胆红素接受UDP-葡萄糖醛酸的葡萄糖醛酸基，生成葡糖醛酸胆红素，又名结合胆红素或直接胆红素。如果UGT1al先天性缺乏，即所谓的Crig|er-Najjar综合征，临床表现为非结合胆红素升高，患者自出生便表现为恶性非结合高胆红素血症，肝移植是目前唯一的治愈手段。杨 等人研究发现
有证据表明UGTIA1基因GLY71ARG多态性与中国新生儿黄疸有关联性。无独有偶，钟 等也认为胆红素一尿苷二磷酸葡萄糖醛酸转移酶(UGT1A1)的某些区域突变与该实验地区的新生儿黄疸有关。
(二)生物转化的调节 CAR 的激动可以上调UGT1A1基因的表达从而调节肝细胞内生物转化过程。PXR也可以上调UGT1A1基因的表达。胆红素本身可以通过激动CAR 的表达或者可能直接激活该基因的表达达到调节该基因表达水平。Caputo_1。 等研究发现食物中的一些脂类物质可以调节UGT1A1基因的表达。
三、胆红素从肝细胞内的泵出及调节
(一)泵出过程结合胆红素从肝细胞排至毛细胆管是主动转运的过程，MRP2是其转运蛋白。它主要分布于肝细胞胆管侧，另外在肾脏和肠上皮也有分布。它是结合型胆红素，谷胱甘肽、白三烯以及多种二价有机阴离子包括化疗药物蒸出的主要载体蛋白，肝脏所摄取的外源性和内源性物质通过与谷胱甘肽、葡萄糖醛酸、硫酸盐或别的阴离子物质结合成为MRP2的底物，其中内源性的物质与MRP2的亲和力要比外源性的物质与MRP2的亲和力大l1 。胆红素需经两层生物膜排出肝细胞：基底外侧膜和毛细胆管膜，MRP2位于微胆管膜，基底膜的MRP1和MRP3在平时表达很少，在胆淤或内毒素血症以及MRP2缺乏而导致的DUBIN—J0HNS0N综合征时表达明显增加，这种代偿作用提示可能作为一种肝细胞生理保护机制，它们把胆红素反泵人血循环，以此降低肝细胞内的胆红素堆积。
DUBIN-JOHNSON综合征即因MRP2缺乏，结合胆红素不能排出，体内结合胆红素升高 。Cekic¨． 等在大鼠苯诱导急性溶血模型实验里发现大鼠高胆红素血症时MRP1参与细胞内UCB转运，这些大鼠的MRP1mRNA和MRP1蛋白在除了在肝脏和脾脏的表达都增加外，MRP1还在多种细胞膜上表达，UCB通过上调MRP1的表达，使UCB从胞内泵出，来抵制UCB的细胞毒性，这种性能在保护中枢神经系统不受UCB毒性作用尤为重要。
(二)泵出过程的调节 肝细胞对胆红素的排出是胆红素代谢的限速步骤，由毛细胆管面的转运子介导的依赖ATP酶逆浓度梯度的过程。肝细胞毛细胆管面的排泄是内源性和异种物质从NSL动物器官中消除的决定性步骤。在肝细胞中的转移酶催化非结合胆红素与谷胱甘肽，葡萄糖醛酸和硫酸结合形成双亲阴离子结合物，这些结合物排出到胆汁中由需胆红素主要转运子MRP2负责。人类MRP2的缺乏是Dubin-Johnson综合征的病因。MRP2的表达下调是胆汁流障碍(胆汁淤积)
的重要原因，因为MRP2基因编码的蛋白是形成胆汁流的重要推动力。熊去氧胆酸可以通过上调MRP2来达到加快胆红素排出的作用 1 。如结扎胆管或者内素素血症胆汁郁积都伴有MRP2表达的下降，以及MRP2某些底物的排出障碍。在小鼠实验中，将小鼠胆管结扎后，胆红素水平上升，MRP2表达下降，这可能是内毒素导致的MRP2的下调。
四、核受体对胆红素代谢的影响及调节
组成型雄烷受体(CAR)以及孕烷受体(PXR)对胆红素清除的调节作用至关重要。PXR刺激0ATP—c 的表达，该蛋白是胆盐，有机阴、阳离子转运体和具有胆盐羟基化、解毒作用的胆固醇3a羟化酶(CYP3A)的调节物。CAR主要是正向调控Mrp2和Mrp3的表达。在PXR或CAR基因敲除小鼠中，可见胆汁淤积造成的肝脏损害。CAR和PXR都位于细胞质，与细胞质CAR 维持蛋白(CAR cytoplasmic retention protein，CCRP)和热休克蛋白90(heat shock protein，HSP)相结合形成复合物，当其暴露于激动剂时，CAR／PXR从与复合物上脱离，进入胞核与视黄酸X受体(retinoid X receptor，RXR)形成异二聚体再结合到靶基因相应核受体反应元件，调控靶基因转录的启动。入核的穿梭需要内源性的核定位信号(nuclearlocalization signal，NI s)帮助其穿越核孑L复合物而进入细胞核，机制由核定位结合蛋白(NI S—bearing proteins)介导。
(一)CAR(NRII3) CAR(NRfI3)是肝细胞里的“异物感受器”，对内生和外生的代谢产物起着介导清除的作用，CAR的作用相当广泛，介导胆红素的清除是其功能之一。CAR平常在细胞质里，而且在胆红素的浓度在生理范围内，其功能几乎处于屏蔽状态，缺少CAR的功能也不会影响胆红素的基础清除率[1 。当胆红素浓度高于某一范围时，CAR激活苯巴比妥(PB而发挥作用，TCPOPOB(一种化学物质)直接结合到cAR上，而胆红素和苯巴比妥不直接与CAR结合，但胆红素
和苯巴比妥可以可使CAR进入细胞核，故他们均可看做CAR的激活剂 。CAR 可以调控胆红素代谢相关酶的表达，用CAR激动剂如和TCPOBOP处理的动物，UG T1At，GSTA1，GSTA2，MRP2，OATP4的mRNA表达增加，而以上的五个靶基因正是胆红素代谢各步骤的关键酶或关键载体I嘲。即CAR对胆红素代谢的各个步骤均起介导作用，新生儿由于CAR不足，可能是新生儿黄疸的原因之一。CAR可以被TCPOBOP等诱导，同时也可被雄烷的代谢产物抑制” ．白细胞介素1I 一1口，I PSS和过度表达的P56retA 可以抑制糖皮质激素受体(GR)介导的CAR 的反式激活作用(LPSS，IL-10是通过阻止乙酰化而起抑制作用)，GR激动剂地塞米松介导组蛋白H4一cAR启动子的乙酰化作用而起到激动CAR 的作用，这是地塞米松可以增加胆红素在肝脏的清除的原因之一¨1 。(二)PXR 对胆红素的清除具有双面作用 转基因小鼠PXR激活使UGT1A1的表达明显增多，胆红素清除加快，但是这种情况下的胆红素清除加快跟PXR的激活是否有直接联系尚不清楚，因为PXR的激动剂同时也可以是CAR的激动剂。Saintl2“ 等发现，在仅仅缺失PXR的情况下，胆红素的清除加快同时胆红素代谢相关酶以及胆红素的转运体的raRNA 表达增加，似乎这是PXR 缺失时对CAR的去抑制作用的结果。PXR是否另有靶基因对胆红素清除进行抑制还是通过抑制CAR的诱导作用来抑制胆红素的清除尚不清楚，所以认为PXR是对胆红素的代谢起诱导和抑制双重作用，目的在于调节其代谢平衡。
(三)CAR和PXR的交互作用CAR和PXR具有交互作用，它们各自的靶基因有重叠部分，但也有各自不同的靶基因，分子机制不清楚。当PXR和CAR 同时存在时，PXR 抑制CAR的活性，以维持代谢的基础水平，这可以解释在胆红素生理水平情况下，CAR表现的隐退现象。在PXR 缺失的情况Chinese Hepatology，Jan．2012，Vo1．17，No．1下，观察到CAR的作用明显增强，这支持了PXR抑制CAR 的观点。在CAR缺失的情况下，胆红素的基础代谢仍可维持，这说明PXR并不作用于胆红素基础代谢相关基因，所以PXR和CAR的相互作用共同调节胆红素代谢平衡m]。综上所述，胆红素的经肝脏的代谢过程是，首先主要依赖肝细胞基底膜上OATP—C的摄取，后经UGT1A1酶的葡萄糖酸化作用，经毛细胆管膜上的MRP2排出至胆管，多种调节因子参与该过程。了解胆红素的代谢过程有利于加深对部分关肝病的进一步认识，胆红素代谢的分子水平的研究有助于弄清胆红素代谢的机制，可为相关疾病的治疗提供更好的依据。
