胆囊结石相关胆汁分析的临床研究进展

乔铁+罗小兵+杨柳青

摘 要 胆囊结石的形成与发展，一直是胆道外科的未解之谜和研究热点。通过胆汁的分析研究，可以了解结石相关的外在环境和相互联系，为形成和发展机制提供重要的参考。临床常见的胆固醇结石和胆色素类结石及其相关的胆汁研究进展较快，发现较多，但关键问题仍有待突破。随着研究手段的不断提升，胆汁的新成分及其之间的新联系将会不断被发现，胆囊结石病的研究随之也会再次进入一个新的阶段。

关键词 胆囊结石；胆汁；胆固醇；胆红素；致病机制

中图分类号：R657.4+2 文献标志码：A 文章编号：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

胆囊结石病是世界范围内的常见病、多发病，患病率因种族、遗传、地理、饮食等因素而异。调查发现，西方国家的胆囊结石发病率为10%～20%，而我国发病率为7%～10%，比西方国家发病率要低，可能与我国人民的饮食习惯和生活方式有关。然而，近年来，随着人民生活水平的提高及生活方式的改变，我国胆囊结石的发病率有不断上升的趋势。胆囊结石已经成为严重困扰人类健康的疾病[1-5]。

胆囊结石的发病是多种因素综合作用的结果，对胆囊结石病因及发病机制的研究一直是胆道外科的研究热点。其中，胆汁成分如胆固醇、胆汁酸、蛋白质、金属离子以及微生物等的改变或存在，一直被认为是结石发生、发展的重要因素。因此，胆汁的研究分析对胆结石致病机制探索、临床药物治疗观察、个体化防治有重要意义。本文综述近年来胆石症（主要是胆囊结石症）相关的胆汁分析研究情况，以期为疾病的病因研究和临床防治拓宽思路，共寻良方。

1 胆汁的生成、成分与代谢

胆汁的生成和分泌是由肝细胞和胆管上皮细胞共同完成的复杂过程。成人每日胆汁分泌量为600～750 ml。胆汁的颜色由其中所含胆色素的种类和浓度决定，由肝脏直接分泌的肝胆汁呈金黄色或桔棕色，而在胆囊贮存过的胆囊胆汁则因浓缩作用而颜色变深。胆汁成分中，95%为水，其他5%为钠、钾、钙、镁、碳酸氢盐等无机电解质和胆色素、胆汁酸、胆固醇、磷脂、黏蛋白等有机成分[6]。

人体通过神经和体液兩种途径控制胆汁的分泌和排泄。肝细胞及胆管细胞分泌的胆汁是连续的，但胆汁产生后并非立即经胆道流入十二指肠，而是在饮食刺激下周期性地排入肠内以助消化。平时，生成的胆汁通过胆囊管进入胆囊，经过浓缩在胆囊内储存，形成“胆囊胆汁”，需要时经过胆囊Oddi括约肌和十二指肠协调运动，流入十二指肠。排入肠道的胆汁参与食物消化后，其中的胆汁酸和胆红素被肠道细菌作用分解，胆汁酸变成次级胆汁酸，大部分进入“肠肝循环”，小部分排出体外；胆红素生成尿胆原，少部分被重吸收，大部分氧化成粪胆原随粪便排出体外。

2 胆汁的成分改变与胆囊结石

鉴于不同类型或成分的胆囊结石的致病机制不同，不同类型的胆结石患者的胆汁成分以及各成分的变化关系必然存在差异，按结石成分分类研究相应的胆汁成分，可以更加细化并深入了解结石病与胆汁的相互关系和具体作用。

2.1 胆固醇结石有关的胆汁成分改变

在与胆固醇结石形成有关的胆汁成分研究理论中，最为广泛报道和接受的是“Small三角学说”，认为胆固醇结晶甚至结石的形成主要与胆汁中胆固醇、磷脂、胆汁酸三者之间的相对浓度平衡破坏有关。正常胆汁中胆固醇和卵磷脂不溶于水，必须与胆汁酸结合为微胶粒状存在于胆汁中，这些微胶粒的稳定性主要依靠上述三种类脂质的相对浓度，当某些因素引起卵磷脂增高或胆汁酸浓度降低时，即可形成胆固醇的过饱和状态，过饱和的胆固醇发生结晶沉淀。胆固醇结晶成核，并逐渐动态沉积，形成胆固醇性结石。与此学说相一致，许多学者通过动物实验和临床对照研究也发现，胆石症患者的胆汁中确实会出现胆固醇含量增多、磷脂和胆汁酸的含量降低以及微胶粒或磷脂类囊泡的破坏[7-10]。上述研究说明了“Small三角学说”有其一定的正确和合理性，但依然无法解释临床患者体内胆固醇结晶如何形成大小不一的结石，以及结晶的产生是结石发生的原因还是结石产生后导致的伴随现象？笔者在胆汁分析中也发现，临床胆固醇结石患者的胆汁中确实存在数量不等的胆固醇结晶，但结晶的多少与胆汁中的胆固醇、胆汁酸的含量变化并无正比关系，而且胆汁中的胆固醇晶体大小相差极其悬殊，结晶在胆汁中为片状，大多处于悬浮甚至漂浮状态，很少能自然沉淀聚集。此外，韩天权等[11]、朱雷明等[12]发现细菌感染可能是胆固醇结石产生的原因。文宇等[13]也发现胆结石患者的胆汁、结石中纳米细菌检出率较高。由此认为，与胆固醇结石形成相关的不仅是胆固醇结晶[14]，还可能是人体在结石形成过程中代谢作用及胆汁成分发生动态变化并与其中某一环节持续改变相结合的结果，“Small三角学说”亦有待进一步完善、补充，甚至重新认识的需要。endprint

胆结石的形成不是单一的病理因素所致，而是肝胆系统在多种因素的综合影响下发生的一系列病理过程。大量研究表明胆汁中同时存在促、抗成核因子，这一重大突破已成为当前国内外研究胆结石的一个热点。已发现胆汁中的促成核因子有相对分子质量大于300 000的黏蛋白，相对分子质量分别为130 000、114 000、84 000、42 000的糖蛋白，以及钙结合蛋白、免疫球蛋白片段等多肽链；抗成核因子有相对分子质量分别为121 000、63 000、58 000的糖蛋白，以及载脂蛋白（apolipoprotein）A1、A2等小分子多肽。这些促、抗成核因子共存与同一胆汁系统中，彼此拮抗而又协调平衡，该平衡作用的打破可能会导致胆固醇结石的形成[15]。近年来，国内学者也在胆汁中陆续发现了相对分子质量为200 000、70 000的糖蛋白以及33 500的泡蛋白为较强的促成核因子[16-18]。谢振玮等[19]利用二维色谱/串联质谱技术进行了胆结石患者的胆汁蛋白质组学研究，发现黏蛋白Mucin-5B等两种蛋白在胆固醇结石患者中表达较高。可以看出，围绕促成核与抗成核相关的胆汁蛋白质组学研究，将成为未来胆结石尤其是胆固醇结石研究的热点和新方向。

2.2 胆色素结石相关的胆汁成分改变

胆色素结石的形成机制与胆固醇结石不同，胆汁成分的改变亦大相径庭。在两者关系的论证上，最被学术界认可的理论是Maki等提出的观点，认为感染胆汁中的细菌所产生的β-葡萄糖醛酸酶将能溶于水的胆色素葡萄糖醛酸苷（结合胆红素，CB）水解为游离胆红素（UCB）和葡萄糖醛酸，UCB与胆汁中的钙离子结合形成胆色素钙析出沉淀，感染胆汁中的糖蛋白，再將胆色素钙沉淀颗粒凝聚在一起从而形成胆色素结石[20]。上述理论已被许多研究所证实[21-23]，逐渐达成胆色素结石（指胆红素钙结石）形成的共识：胆道细菌感染等因素对肝脏的损害和细菌酶的作用、促成核糖蛋白物质及胆红素钙沉淀的存在，三者共同作用才会导致胆色素结石的形成。

在胆色素结石形成机制的研究中，孔静等[24]发现胆汁中胆汁酸种类的改变与豚鼠体内胆色素结石的成石过程有关。冉崇福等[25]报道胆汁内免疫复合物的存在也会导致胆色素结石的生成。此外，胆汁中的自由基[26]、钙离子[27]、C反应蛋白[28]等也可能与结石形成有关。乔铁等[29]发现超过60%的胆色素结石患者合并有华支睾吸虫感染，其胆汁和胆囊结石中均检出华支睾吸虫卵，推测胆汁中的华支睾吸虫卵与胆色素结石形成密切相关。

可以看出，胆色素结石有关的胆汁变化并非“Maki观点”那样简单，胆红素钙沉淀的形成到最终成为结石，不能简单解释为细菌感染、糖蛋白存在并聚集胆红素钙沉淀形成结石。在实际临床工作中，笔者在对胆色素结石患者的胆囊胆汁进行研究时发现，胆色素结石患者的胆囊胆汁细菌培养阳性率不足20%。此外，还发现胆色素结石患者胆汁中UCB几乎检测不到。仅胆色素包括胆红素更容易与糖蛋白等双极性有机物而不是无机钙离子首先结合，这也可以用血液中的胆红素通过蛋白质运输代谢而非形成胆红素钙沉淀说明。因此，胆色素结石的形成机制涉及的胆汁中物质及其物质关系需要更加深入细致的研究。

3 其他类型结石相关的胆汁分析

除外胆固醇结石和胆色素结石两种常见的胆囊结石，其他类型的结石如混合性结石、蛋白类结石、磷酸盐结石、硬脂酸钙结石甚至胱氨酸结石[30]等，由于不常见，尚少见相关的胆汁研究报道。Qiao等[31]发现胆囊内碳酸钙结石与华支睾吸虫感染有关，华支睾吸虫感染引起胆汁黏蛋白增多、虫卵沉积并钙化、胆汁HCO3-（碳酸氢根）增多和pH升高，有利于CaCO3结晶的形成、沉积并聚集在虫卵周围，最终形成碳酸钙结石。

4 结语

胆囊结石的形成是多因素共同作用的结果。通过结石相关的胆汁分析，可以了解结石所处的外环境，从而探索结石形成的可能机制。但胆汁的静态分析相对于结石形成的动态过程，以及胆汁生成、成分和流动状态的变化、代谢的神经、体液双重调控来说，显得局限与片面，因而需要更多不同时期、更大样本量的静态方面相关指标的综合研究。不同类型的结石形成机制不同，反映在胆汁的内容上也不尽相同。随着胆汁的研究手段不断提高，更多不同类型的结石和胆汁成分的关系将被发现，相关的胆汁分析研究将会进入新的阶段。

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