图1.肠肝循环(Beuers U,2025)
BSEP/ABCB11:胆汁盐输出泵,是胆汁酸的主要小管输出系统。
ASBT/IBAT/SLC10A1:钠依赖性胆汁酸转运体,胆汁酸经回肠顶端的ASBT/IBAT/SLC10A1重吸收后,通过门静脉血液转运回肝脏。需注意ASBT也存在于肾脏近端小管。
NTCP/SLC10A1:钠-牛磺胆酸共转运多肽,胆汁酸从门静脉血液中的再摄取主要通过NTCP/SLC10A1介导。
FXR:法尼醇X受体。在回肠末端,胆汁酸激活FXR,进而诱导成纤维细胞生长因子19(FGF19)。
TGR5:G蛋白偶联受体。GLP-1:胰高血糖素样肽-1。TGR5介导的GLP-1分泌也可能发挥胆管保护和肝保护作用。
肠肝循环:胆汁酸的体内循环之旅
肠肝循环(Enterohepatic Circulation)堪称动物体内最精巧的循环系统之一。它就像一趟永不停歇的胆汁酸特快列车,每天在肝脏和肠道之间往返多次,确保有限的胆汁酸被最大限度地重复利用。
1.肝脏:循环的起点,胆汁酸的合成
胆汁酸的肠肝循环始于肝脏。在这里,肝细胞将胆固醇作为原料,通过两条主要生产线合成初级胆汁酸:
经典途径(中性途径):占胆汁酸合成量的75%以上,由胆固醇7α-羟化酶(CYP7A1)作为关键催化剂。CYP7A1是胆汁酸合成的限速酶,决定了整个生产线的产能。
替代途径(酸性途径):由甾醇27-羟化酶(CYP27A1)和甾醇7α-羟化酶(CYP7B1)催化,主要生产CDCA,对肝外组织的胆固醇代谢尤为重要。新合成的胆汁酸不会单独行动,它们立即与甘氨酸或牛磺酸结合,形成水溶性更强的结合型胆汁酸,为进入胆道系统做好准备。
2.胆囊:胆汁的浓缩与储备
胆汁酸通过肝细胞膜上的胆汁盐输出泵(BSEP)被主动转运到胆管中,随后流入胆囊。胆囊不仅是储存胆汁的仓库,还是一个高效的浓缩工厂,通过吸收电解质和水分,将胆汁浓度提高5-10倍。当动物进食特别是摄入脂肪时,胆囊便会收缩,将浓缩的胆汁释放到十二指肠,开始执行它们的使命。
3.肠道:促进脂肪消化和吸收
进入肠道后,胆汁酸的主要任务是乳化脂肪:胆汁酸通过降低脂肪/水界面间的表面张力,将大油滴分解成细小的乳化微粒,从而扩大胰脂肪酶的作用面积;并激活胰脂肪酶,增强其水解效率。另外,胆汁酸与磷脂等形成混合胶束,运输脂质及脂溶性维生素(A、D、E、K)等穿越静水层,帮助其吸收。
4.肠道:肠道菌群改造胆汁酸
胆汁酸完成乳化和转运脂质的使命之后,肠道菌群开始对胆汁酸进行深度加工。在小肠和结肠的远端,肠道微生物可以通过脱羟基、去结合和差向异构化等过程分解和修饰胆汁酸。此过程显著扩大和丰富了胆汁酸及其衍生物的化学多样性。胆汁酸在肠道内的“变身”并非偶然。肠道菌群通过改造胆汁酸,实际上也在调节宿主的代谢信号,形成一种微妙的共生关系。
5.回肠:回收胆汁酸
约95%的胆汁酸会在回肠末端被高效回收。主动重吸收:通过顶端钠依赖性胆汁酸转运体(ASBT)主动摄取结合型和游离型胆汁酸。被动扩散:在结肠中,疏水性胆汁酸(如DCA、LCA)通过被动扩散被部分吸收。这一回收系统极其高效,每天仅有约5%的胆汁酸通过粪便排出体外,而大部分(约95%)则进入门静脉,重返肝脏。
6.肝脏:回到最初的起点
胆汁酸从门静脉血液中的再摄取主要通过钠离子-牛磺胆酸共转运多肽(NTCP/SLC10A1)介导,从而完成肠肝循环。回到肝脏的胆汁酸在肝细胞内经过肝细胞的“质检”和“修复”,与新合成的胆汁酸混合再次结合氨基酸(甘氨酸或牛磺酸)重新分泌至胆汁中。这一过程使胆汁酸池每天循环6-12次,完美解决了有限产量与巨大需求之间的矛盾。
胆汁酸的肠肝循环不是一个简单的机械循环,而是动物体内精妙的资源循环利用系统。有限的胆汁酸分子通过每天6-12次的循环,完成了看似不可能完成的脂肪消化任务。更令人惊叹的是,这些分子在循环中不断变换形态,与肠道菌群互动,向全身传递代谢信号,成为连接消化、代谢和免疫的桥梁。