1、膽固醇結(jié)石成因研究進(jìn)展關(guān)鍵詞膽固醇；結(jié)石；膽固醇轉(zhuǎn)運；膽囊膽石癥是臨床上一種常見并多發(fā)玻膽囊結(jié)石病的臨床診斷和治療已很成熟，但人群中過高的發(fā)病率使膽囊結(jié)石病的預(yù)防成為一項重要的工作。關(guān)于膽囊膽固醇結(jié)石發(fā)病機制的研究,已從Adirand和Sall基于熱力學(xué)的生理化學(xué)解釋轉(zhuǎn)移到多種因素綜合作用的結(jié)果，如膽汁成分的改變，肝臟代謝紊亂分泌過飽和膽汁，膽固醇凝脂泡及膽固醇單水結(jié)晶形成,促成核因子和抗成核因子作用的失衡等。本文就肝臟和膽囊在膽固醇結(jié)石形成中的作用作一綜述。1肝臟產(chǎn)生成石性膽汁是膽固醇結(jié)石形成的必需和首要條件膽固醇結(jié)石的形成是一個復(fù)雜的多因素過程，其病因至今尚不完全明了。國內(nèi)外學(xué)者對此進(jìn)展了

2、大量的研究，發(fā)現(xiàn)肝臟分泌的膽汁異常是導(dǎo)致膽固醇過飽和、膽囊結(jié)石形成的一個首要原因1。1.1肝臟膽固醇代謝異常肝臟膽固醇代謝主要受以下幾方面影響:HGR(羥甲基戊二酸單酰輔酶A復(fù)原酶)，膽固醇生物合成限速酶;7H(7a-羥化酶)，膽固醇轉(zhuǎn)化成膽汁酸的限速酶;AAT(酰基輔酶A:膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶)，膽固醇向膽固醇酯及類固醇激素轉(zhuǎn)化的限速酶。從理論上講，肝臟HGR含量增多或活性增高，7H、AAT含量減少和(或)活性降低，將會使膽固醇合成增多、轉(zhuǎn)化減少，促進(jìn)膽石的形成。但實際觀察到的并非完全如此2，此三酶與膽石形成的關(guān)系至今尚無定論。近年，有些學(xué)者從分子生物學(xué)角度對限速酶和膽石成因進(jìn)展了研究，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)7

3、H基因小鼠在致石飲食條件下能維持肝臟膽固醇代謝平衡，阻止動脈粥樣硬化和膽固醇結(jié)石的發(fā)生3。AAT2缺乏的小鼠對高膽固醇膳食誘導(dǎo)結(jié)石不敏感4。1.2肝臟膽固醇轉(zhuǎn)運異常參與膽固醇轉(zhuǎn)運的主要有低密度脂蛋白(LDL)和其受體(LDLR)、高密度脂蛋白(HDL)和其受體(HDLR)、膽固醇攜帶蛋白2(SP2)、小窩蛋白-1(avelin-1)、尼曼-匹克體1型(Np1)、膽鹽泵(BSEP)、多重耐藥相關(guān)蛋白2(RP2)和腺苷三磷酸結(jié)合盒轉(zhuǎn)運體(ATPbindingassette,AB)、轉(zhuǎn)運體家族G亞家族的新成員ABG5和ABG8等。LDL和LDLR雖參與膽固醇的代謝,但目前的研究說明LDL源性膽固醇并

4、不是膽道膽固醇分泌的主要來源,因此LDL和LDLR并不是膽囊膽固醇結(jié)石的研究重點。SP2是一種可溶性脂質(zhì)轉(zhuǎn)運蛋白,參與肝細(xì)胞內(nèi)膽固醇向微管膜的轉(zhuǎn)運。大量文獻(xiàn)報道SP2參與膽固醇的轉(zhuǎn)運和代謝5。SP2作為膽固醇代謝的調(diào)節(jié)因子，參與了膽固醇的生物合成和膽固醇向膽汁酸、膽固醇酯及類固醇激素的轉(zhuǎn)化;另一方面作為膽固醇轉(zhuǎn)運器，參與細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膽固醇的轉(zhuǎn)運，并能將肝臟新合成的膽固醇直接從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)快速轉(zhuǎn)運至膽汁，促進(jìn)成石性膽汁的分泌及結(jié)石的形成。在膽固醇結(jié)石患者，SP2能通過抑制7H活性,減少膽固醇酯的生成，促進(jìn)膽汁膽固醇過飽和2，在新合成的膽固醇轉(zhuǎn)運至膽汁的過程中是必不可少的6。在結(jié)石易患鼠中SP2參與了膽汁

5、膽固醇的高分泌，促進(jìn)了膽固醇結(jié)石的形成7。動物模型觀察到在結(jié)石形成過程中SP2表達(dá)程度升高8。膽汁膽固醇分泌增加時，SP2RNA轉(zhuǎn)錄增多，故推測肝細(xì)胞通過某一轉(zhuǎn)錄前機制特異地調(diào)節(jié)SP2基因表達(dá)。SP2基因表達(dá)的變化可能在膽固醇代謝中起顯著作用，該基因的過度表達(dá)可加快膽固醇循環(huán)次數(shù)，抑制膽固醇酯的生成和高密度脂蛋白膽固醇的分泌。Fuks等8觀察到在結(jié)石易患鼠中SP2RNA含量與SP2含量同步升高現(xiàn)象，認(rèn)為是SP2DNA轉(zhuǎn)錄的上調(diào)導(dǎo)致了SP2含量的增多，從而促進(jìn)了膽固醇結(jié)石的形成。腺病毒介導(dǎo)的SP2基因轉(zhuǎn)染小鼠使肝臟蛋白程度進(jìn)步了8倍，同時觀察到肝臟膽固醇和膽汁膽固醇濃度升高，膽汁酸分泌和小腸重吸

6、收膽固醇增多9。avelin-1是細(xì)胞膜內(nèi)富含膽固醇和鞘磷脂的小窩的主要組成蛋白，也是膽固醇轉(zhuǎn)運過程中伴隨蛋白/膽固醇復(fù)合物的重要組成局部。avelin-1基因的轉(zhuǎn)錄受到膽固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白的調(diào)節(jié)，當(dāng)胞內(nèi)膽固醇濃度高時，通過此途徑活化avelin-1基因轉(zhuǎn)錄。研究發(fā)現(xiàn)結(jié)石易患57L小鼠胞膜avelin-1程度升高，這可能提示其在膽道膽固醇高分泌中起作用10。但到目前為止對于avelin-1在膽道膽固醇分泌及膽固醇結(jié)石形成中確實切作用仍未見詳細(xì)報道。Np1是一種多跨膜蛋白，可能是控制脂蛋白膽固醇的重要調(diào)節(jié)蛋白。無論是在普通飲食還是致石飲食條件下，與野生株小鼠相比Np1基因敲除小鼠血漿總膽固醇濃

7、度均增高；飲食對Np1小鼠膽道膽固醇分泌的影響小于野生株小鼠，但無論是野生株小鼠還是Np1小鼠由腺病毒介導(dǎo)的Np1過表達(dá)均可引起膽道膽固醇分泌增加11。所以小鼠肝臟Np1表達(dá)是調(diào)節(jié)血漿高密度脂蛋白膽固醇程度以及肝臟膽固醇分泌的重要因素。遺憾的是目前尚無較全面的對其與膽固醇結(jié)石關(guān)系的研究報道。微管膜的膽鹽分泌由表達(dá)于肝細(xì)胞微管膜上的BSEP介導(dǎo)，在正常的肝腸循環(huán)情況下一個較大的膽鹽池可推動膽固醇從微管膜進(jìn)入膽汁，另外飲食所致膽鹽池疏水性改變也可能加速膽道膽固醇的分泌，從而間接導(dǎo)致膽道膽固醇分泌增加。BSEP基因曾被作為結(jié)石基因Lith-1的備選基因。結(jié)石易患57L鼠BSEP基因的RNA及蛋白質(zhì)程

8、度明顯高于抗結(jié)石AKR鼠12。這可以解釋57L小鼠相對于AKR小鼠的膽鹽高分泌。但是BSEP基因敲除小鼠的膽鹽分泌減少，而膽道磷酸脂和膽固醇的分泌那么增加13。對于此模型小鼠膽汁中脂質(zhì)的升高，有學(xué)者解釋為膽汁酸在細(xì)胞內(nèi)的堆積反響性地減少膽汁酸的合成，從而使細(xì)胞內(nèi)的游離膽固醇增多，引起了肝臟的膽固醇高分泌。RP2是位于肝細(xì)胞膽管膜側(cè)的轉(zhuǎn)運子，介導(dǎo)二價膽鹽和非膽鹽有機陰離子分泌進(jìn)人膽汁。膽固醇結(jié)石易患57L鼠和抗結(jié)石AKR鼠的根底RP2RNA及蛋白質(zhì)程度一樣14。研究者推測57L小鼠RP2基因可能存在一種使其轉(zhuǎn)運活性增加的突變,以解釋其膽汁流量的增加及繼發(fā)于此的通過膽鹽磷酸脂退耦裝置引起的膽道膽固

9、醇分泌增加。膽汁中膽鹽的分泌、形成與肝細(xì)胞上的膽鹽轉(zhuǎn)運子親密相關(guān)，其中BSEP/RP2為二種明確的膽鹽轉(zhuǎn)運子15。ABG5和ABG8在植固醇血癥中突變，造成小腸高固醇吸收率和肝臟低固醇排泄率。Kaissak16等給小鼠服用Disgenin,發(fā)現(xiàn)膽汁中膽固醇的分泌增加，與ABG5和ABG8表達(dá)增強對應(yīng)。Graf17等用免疫電子顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn)，ABG5/ABG8二聚體在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)裝配，溢出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，通過高爾基復(fù)合體轉(zhuǎn)運，最后定位于質(zhì)膜的頂端。在極性細(xì)胞IF-B上，ABG5和ABG8共表達(dá)時位于細(xì)胞圍成管腔的一極，原位雜交發(fā)現(xiàn)這些基因產(chǎn)物沿吸收腸段小腸上皮細(xì)胞微絨毛排列，提示這兩個基因可能在阻止小腸吸收和

10、促進(jìn)肝臟排泄膽固醇中發(fā)揮作用。ABG5和ABG8基因剔除鼠血漿及肝臟膽固醇根底程度降低50%18，但喂以膽固醇后分別上升2.4倍和18倍。在剔除的小鼠膽汁中膽固醇含量明顯低于對照組，喂以膽固醇也僅中度升高，與血漿膽固醇程度升高不相稱。目前用于檢測ABG5/ABG8蛋白的抗體不存在，尚不能從蛋白質(zhì)程度對ABG5/ABG8在肝臟膽固醇高分泌及膽囊結(jié)石形成的作用進(jìn)展分析，只能從RNA程度進(jìn)展推測。2膽囊在膽固醇結(jié)石形成中的作用2.1膽囊動力學(xué)的改變膽囊動力學(xué)異常主要包括膽囊收縮功能減弱和ddi括約肌張力增加。在肥胖患者由于高胰島素血癥介導(dǎo)對K敏感性下降致使膽囊收縮性受損，膽結(jié)石發(fā)病率增加19。妊娠期

11、間由于孕酮及雌激素的作用，致使膽囊運動受損，膽結(jié)石發(fā)病率增加20。2.2膽囊粘膜功能的異常膽囊粘膜功能的異?？赡苁悄懯纬傻闹虏∫蛩刂弧radini21通過離體的人膽囊模型說明，膽石病人的膽囊失去調(diào)節(jié)膽汁膽固醇溶解度的才能，膽囊上皮細(xì)胞選擇性吸收膽汁膽固醇和磷脂的才能減弱。他還用不同脂蛋白灌注膽囊的試驗說明，HDL能促進(jìn)膽囊上皮吸收膽汁膽固醇，減少膽囊壁膽固醇的積聚。Lee22認(rèn)為膽囊上皮不僅有主動吸收、分泌和改變膽汁成分的功能，而且能感受膽汁化學(xué)成分和其他化學(xué)信號的改變并作出調(diào)整。2.3膽囊感染細(xì)菌參與膽固醇結(jié)石的形成已引起國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。Sidsinski23運用聚合酶鏈反響(P

12、R)技術(shù)和16SrRNA序列分析法，在20例膽汁細(xì)菌培養(yǎng)結(jié)果為陰性的膽固醇結(jié)石中發(fā)現(xiàn)大量細(xì)菌DNA,陽性率為80，其中瘡丙酸桿菌的陽性率為45，其余菌種包括大腸桿菌、化膿性鏈球菌、綠膿桿菌和困難梭狀芽孢桿菌等。近年來螺桿菌在膽系感染中的地位及其與膽石成因的關(guān)系日益受到關(guān)注。Fx24等利用2對特殊的螺桿菌16SrRNA基因引物97，98或97，05對23例膽囊炎膽囊切除標(biāo)本的膽汁和粘膜進(jìn)展檢測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)13例膽汁和9例膽囊組織呈陽性。經(jīng)16SrRNA序列分析，證實其中的細(xì)菌為Hhepatius、Hrappini和Hpullru等多種耐膽汁環(huán)境的螺桿菌。Kan25的解釋那么是過飽和膽汁可改變膽囊粘

13、膜的組成，表現(xiàn)為磷脂酶A2(PLA2)和PGE2含量增加，使平滑肌收縮信號傳導(dǎo)受阻，導(dǎo)致炎癥引起的粘蛋白分泌。膽結(jié)石和炎癥的關(guān)系親密，膽結(jié)石的形成過程中，常包含有慢性炎癥的過程，抑制膽囊炎癥可以減少膽結(jié)石的形成和復(fù)發(fā)26。規(guī)律服用非甾體類抗炎藥NSAIDS類藥物已被認(rèn)為是一個獨立的保護性因子27，可以明顯降低膽結(jié)石的復(fù)發(fā)率。總之，在本文中我們提到了一些可能引起膽固醇結(jié)石的對肝臟膽固醇轉(zhuǎn)運異常起作用的結(jié)石相關(guān)蛋白。盡管已經(jīng)有很多關(guān)于這些蛋白質(zhì)與膽固醇結(jié)石的研究，但是結(jié)石與肝臟膽固醇轉(zhuǎn)運關(guān)系的研究仍然比擬缺乏。近年來，一些學(xué)者開場使用基因敲除/轉(zhuǎn)染技術(shù)研究這些蛋白質(zhì)的編碼基因與肝臟膽固醇分泌的關(guān)系

14、。值得一提的是，目前很多研究都是基于小鼠等動物模型，雖然這些動物與人類有基因同源性，但動物模型中的改變并不一定能準(zhǔn)確反映人體表現(xiàn)甚至可能是相悖的。而本文中提到的一些參與胞內(nèi)膽固醇轉(zhuǎn)運以及微管膜膽固醇分泌的蛋白質(zhì)對于肝臟膽固醇高分泌以及膽固醇結(jié)石可能有更大的價值，但到目前為止缺乏其與膽固醇結(jié)石以及肝臟膽固醇高分泌的相關(guān)性研究,但對于這些蛋白質(zhì)的參考文獻(xiàn)1vanBerge-HeneguenGP,VenneanNG,PrtinasaP,etal.RelevanefhereditarydefetsinlipidtransprtprtEinfrthepathgenesisfhlesterlgallstn

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