肝的生物化学

肝的生物化学知识梳理，包括肝的作用、肝的生物转化作用包括两相反应、胆汁与胆汁酸的代谢、胆色素的代谢与黄疸等等。

肝的生物化学

• 肝的作用
  • 维持血糖水平
    • 肝糖原的合成与分解
    • 糖异生最重要的器官
    • 肝细胞严重受损时易造成糖代谢紊乱
    • 糖异生中生糖氨基酸来自肌组织蛋白的分解
  • 脂质代谢
    • 肝损伤和胆管阻塞时均可导致脂质消化吸收不良，产生厌油腻和脂肪泻等临床症状
    • 肝是体内产生酮体的唯一器官
    • 肝在调节机体胆固醇代谢平衡上起中心作用
    • 肝是合成胆固醇的主要器官
    • 肝又是转化及排出胆固醇的主要器官
    • 胆汁酸的生成是肝降解胆固醇的最重要途径
    • 肝对胆固醇的酯化具有重要作用
    • 严重肝损伤时，除血浆胆固醇含量减少外，血浆胆固醇酯的降低往往出现得更早、更明显
    • 肝在血浆脂蛋白代谢中亦起重要作用
    • 肝磷脂的合成非常活跃，尤其是卵磷脂的合成
    • 磷脂合成障碍可影响VLDL的合成和分泌，导致肝内脂肪运出障碍而在肝内堆积，成为脂肪肝发生的机制之一
  • 蛋白质合成及分解代谢
    • 肝合成和分泌90%以上的血浆蛋白质
    • 血浆脂蛋白中的多种载脂蛋白及部分脂蛋白代谢酶也是在肝内合成的
    • 由于凝血因子大部分是由肝合成的，因此严重肝损伤时，可出现凝血时间延长及出血倾向
    • 血浆清蛋白几乎均由肝实质细胞合成
    • 肝功能严重受损时，血浆清蛋白合成减少，可导致A/G比值下降，甚至倒置
    • A/G值的异常变化可作为严重慢性肝细胞损伤的辅助诊断指标
    • 肝细胞损伤时，主要定位于肝细胞的谷丙转氨酶逸出细胞进入血浆使其酶活性升高，临床上据此检测有利于肝病的诊断
    • 肝的另一重要功能是解氨毒
    • 肝是合成尿素的特异性器官
    • 肝可将氨转变成谷氨酰胺
    • 严重肝病病人，肝劫案能力下降，导致血氨升高和氨中毒，是导致肝性脑病发生的重要生化机制之一
    • 肝也是胺类物质的重要生物转化器官
    • 严重肝病病人，芳香族胺类得不到及时清除，可通过血脑屏障进入脑组织，可能是引发肝性脑病的另一重要生化机制
  • 维生素和辅酶的代谢
    • 肝合成和分泌胆汁酸
    • 肝参与多种维生素的转化
      • 胡萝卜素→维生素A
      • 维生素PP→辅酶Ⅰ和辅酶Ⅱ
      • 泛酸→辅酶A（CoA）
      • 维生素B1→焦磷酸硫胺素（TPP）
      • 维生素D3→25-羟维生素D3
  • 多种激素的灭活
• 肝的生物转化作用包括两相反应
  • 两相反应
    • 第一相反应包括氧化、还原和水解
    • 第二相反应为结合极性更强的物质或基团（结合反应）
    • 肝生物转化作用的连续性特点
    • 肝生物转化类型的多样性特点
  • 氧化反应是最多见的生物转化第一相反应
    • 单加氧酶系是氧化异源物最重要的酶
      • 定位于肝细胞微粒体的细胞色素P450单加氧酶系
      • 目前已知的底物最广泛的生物转化酶类
    • 单胺氧化酶类（MAO）氧化脂肪族和芳香胺类
      • 存在于肝细胞线粒体内
    • 醇脱氢酶与醛脱氢酶将乙醇最终氧化成乙酸
  • 硝基还原酶和偶氮还原酶是第一相反应的主要还原酶
  • 酯酶、酰胺酶和糖苷酶是生物转化的主要水解酶
  • 结合反应是生物转化的第二相反应
    • 硫酸结合也是常见的结合反应
    • 乙酰化是某些含胺类异源物的重要转化反应
    • 谷胱甘肽结合是细胞应对亲电子性异源物的重要防御反应
    • 甲基化反应是代谢内源化合物的重要反应
    • 甘氨酸主要参与含羧基异源物的生物转化
• 胆汁与胆汁酸的代谢
  • 胆汁可分为肝胆汁和胆囊胆汁
    • 胆汁酸盐
      • 脂质的消化、吸收有关
    • 磷脂
      • 与胆汁中胆固醇的溶解状态有关
  • 胆汁酸
    • 按结构
      • 游离胆汁酸
        • 胆酸
        • 鹅脱氧胆酸
        • 脱氧胆酸
        • 石胆酸
      • 结合胆汁酸
        • 甘氨胆酸
        • 牛磺胆酸
        • 甘氨鹅脱氧胆酸
        • 牛磺鹅脱氧胆酸
    • 按来源
      • 初级胆汁酸
        • 胆酸、鹅脱氧胆酸
        • 及其与甘氨酸或牛磺酸的结合产物
      • 次级胆汁酸
        • 脱氧胆酸、石胆酸
        • 及其与甘氨酸或牛磺酸的结合产物
  • 胆汁酸的主要生理功能
    • 促进脂质的消化与吸收
    • 维持胆汁中胆固醇的溶解状态以抑制胆固醇的析出
  • 胆汁酸的代谢及胆汁酸的肠肝循环
    • 初级胆汁酸在肝内以胆固醇为原料生成
    • 次级胆汁酸在肠内由肠菌作用生成
    • 胆汁酸的肠肝循环使有限的胆汁酸库存循环利用
• 胆色素的代谢与黄疸
  • 父主题
    • 胆色素
      • 胆绿素
      • 胆红素
      • 胆素原
      • 胆素
    • 铁卟啉化合物
      • 血红蛋白
      • 肌红蛋白
      • 细胞色素
      • 过氧化物酶
      • 过氧化氢酶
  • 胆红素是铁卟啉化合物的降解产物
    • 胆红素主要来源于衰老红细胞的破坏
    • 血红素加氧酶和胆绿素还原酶催化胆红素的生成
  • 血液中的胆红素主要与清蛋白结合而运输
    • 竞争性结合清蛋白
      • 磺胺药
      • 水杨酸
      • 胆汁酸
      • 脂肪酸
  • 胆红素在肝中的转化
    • 胆红素自由通透肝细胞膜
    • 胆红素与配体蛋白结合 运输到内质网
      • Y蛋白
      • Z蛋白
    • 在滑面内质网与UDPGA结合生成结合胆红素
      • 单葡萄糖醛酸
      • 双葡萄糖醛酸
    • 从毛细胆管排泄入胆汁，随胆汁排入肠道
      • 是肝代谢胆红素的限速步骤
      • 逆浓度梯度的主动耗能过程
  • 胆素原的肠肝循环
    • 结合胆红素→胆素原→胆素
  • 高胆红素血症
    • 溶血性黄疸
      • 血浆总胆红素、未结合胆红素含量增高
      • 结合胆红素的浓度的浓度改变不大，尿胆红素呈阴性
      • 尿胆原和尿胆素含量增多，粪胆原与粪胆素亦增加
      • 伴有其他特征如贫血、脾大及末梢血液网织红细胞增多等
    • 肝细胞性黄疸
      • 血清未结合胆红素和结合胆红素均升高
      • 尿胆红素呈阳性
      • 尿胆素原升高，但若胆小管堵塞严重，则尿胆素原反而降低
      • 粪胆素原含量正常或降低，由于结合胆红素生成减少，粪便颜色可变浅
      • 谷丙转氨酶（ALT）及谷草转氨酶（AST）活性明显升高
    • 阻塞性黄疸
      • 结合胆红素升高明显，未结合胆红素升高不明显
      • 尿胆素呈强阳性，尿的颜色加深，可呈现茶水色
      • 肠道胆素原减少，粪便中胆素原及胆素含量降低
      • 完全阻塞的病人粪便可编程灰白色或白陶土色
      • 血清胆固醇和碱性磷酸酶（ALP）活性明显升高