胆囊结石中糖蛋白的研究进展

　　 提要 糖蛋白是胆结石的重要组成成分，包括粘蛋白和非粘性糖蛋白。胆结石蛋白质的组成可反映其形成时所处的物理化学环境。本文就胆囊结石中粘蛋白和非粘性蛋白的组成、来源、存在形式及其在结石形成中的作用作一综述。

　　胆囊结石是一种世界范围的常见病、多发病。胆囊结石的主要成分是胆固醇、胆色素（以未结合胆红素为主）。此外，糖蛋白也参与了所有胆结石的形成，糖蛋白是一类以蛋白为主、糖为辅基的结合蛋白质，分为粘蛋白和非粘性糖蛋白[1]。胆汁中的蛋白质作为重要的促成核因子已得到广泛研究，胆结石中蛋白质的组成及作用也越来越受到重视。本文就近几年胆囊结石中糖蛋白的研究进展进行讨论。

　　1. 粘蛋白

　　粘蛋白主要由上皮细胞产生，是一类高分子量蛋白质（2×106～10×106kD），糖基大约占其总重要的70%～74%，肽链骨架约占15%～20%[2]。粘蛋白特有的形成胶样物的特性主要是由糖基决定的[3]。不同胆石患者胆汁中粘蛋白糖基的组成不同[4]，一般来讲主要由半乳糖、岩藻糖、N-乙酰葡萄糖胺组成，但糖基的含量多样性在成石胆汁和正常胆汁间并无明显差异[2]。不同凝集素能特异性地与不同糖基结合，如刀豆素（Con a）和豌豆素（PSA）可结合α-D甘露糖、α-D-葡萄糖；荆豆素（UEA）可结合L-岩藻糖、西非单豆素（BSL）可结合-α-D-半乳糖等。人们利用凝集素的这种特性对胆结石中的蛋白质有了更深入的了解[5]。

　　1.1粘蛋白的来源 许多研究表明，致石胆囊胆汁中的粘蛋白质浓度远高于正常胆囊胆汁[6]。而且胆囊粘膜在感染条件下产生的粘蛋白是一种有效的促成核因子[7]。

　　胆囊结石中的粘蛋白主要由胆囊粘膜上皮细胞产生[8]。Hale等[9]发现氧自由基可刺激胆囊粘膜上皮细胞产生和释放大量的粘蛋白。后来Sipos等[10]发现感染的胆囊壁和胆囊汁中的氧自由基水平显著增高，同时发现胆结石患者多伴有粘膜的慢性炎症病变，感染细菌，特别是不含过氧化氢酶的细菌，都可产生氧自由基，粒细胞在吞噬细菌时也可产生氧自由基，因而认为促使胆囊粘膜上皮细胞产生粘蛋白的主要因素是感染。

　　磷脂酶A2-ⅡA组（PLA2-ⅡA）是一种分泌型的低分子量（14kD）磷脂酶A2，在胆囊结石胆囊粘膜的感染中起炎症介质作用。PLA2-ⅡA由胆囊粘膜上皮释放入胆汁后，可以使胆汁中的总蛋白和粘蛋白水平增高[11]。粘蛋白主要由粘蛋白核心多肽基因（MUC）编码[12]，胆固醇结石患者胆囊粘膜上皮细胞有特异的MUC表达，熊脱氧胆酸（UDCA）除了能降低胆汁胆固醇饱和度外，还能降低胆汁中的粘蛋白水平[13]，Kano等[14]研究了UDCA对PLA2-ⅡA和粘蛋白表达的影响，结果发现UDCA可以使胆囊粘膜上皮细胞中的PLA2-ⅡA mRNA水平、胆囊胆汁中的PLA2-ⅡA水平和胆汁粘蛋白水平降低，对胆囊粘膜上皮细胞中的MUC表达没有影响，推测PLA2-ⅡA是通过抑制粘蛋白的清除而使胆汁中的粘蛋白水平增高。

　　1.2 粘蛋白与胆囊结石

　　1.2.1 胆囊结石基质 人们在对胆结石的组织化学研究中发现，粘蛋白在胆囊结石中以网状形式存在[15]，动物模型也证实胆囊汁中的粘蛋白可相互聚集形成胶样结构[16]。

　　胆囊结石中粘蛋白的分离大致可分两步：第一步是利用有机溶剂祛除胆结石中的脂质成分，得到黑褐色基质。使用的有机溶剂不同，得到的基质的量占整个结石的比重也不同：如二甲亚砜-丙酮-1 n盐酸溶剂所得基质在胆固醇结石占6.1%,在胆色素结石中占13.3%[7]；酸化甲醇溶剂在胆固醇结石中占7.50%，在胆色素结石中占66.4%[18]。从中可看到，胆色素结石中基质的含量远高于胆固醇结石。第二步是将基质超声粉碎后溶解。Smith等[18]对一过程做了定量分析后，发现超声粉碎后可使胆固醇结石基质的35.6%溶解，溶解基质中含有1.3%胆红素和11%粘蛋白，其中部分粘蛋白以粘蛋白-胆红素的形式存在。

　　1.2.2 胆汁淤积 随着超声诊断技术的广泛应用，胆汁淤积的发病率也越来越高。胆汁淤积物主要由粘液胶和颗粒物质组成，粘液胶含粘蛋白约30～70mg/ml；颗粒物质主要由胆色素（9.0%）、钙（0.6%）、胆固醇（12.8%）和其他颗粒物质（77.6%）组成[19]。

　　临床上胆汁淤积多见于三种情况：（1）长期使用头孢曲松钠抗感染；（2）长期胃肠外营养（TPN）；（3）妊娠妇女。不同情况下胆汁淤积物的组成也稍有不同。

　　头孢曲松钠是第三代头孢菌素，在临床有较广泛的应用，经代谢后大约有20%～40%排入胆汁。这类患者胆囊中的淤积物在停药后可自动消失，因而又被称做“可逆性结石”。通过化学分析表明，淤积物仅含少量胆固醇（1.7%）和胆色素（13.9%），其主要成分是颗粒物质，薄层扫描和高压液相分析表明颗粒物质的96.4%是头孢曲松钙盐，其余3.6%由粘蛋白和其他蛋白组成[20]。

　　长期TPN患者70%左右患有胆汁淤积症，胆汁淤积物中大都含有胆色素钙盐，几乎没有胆固醇单水结晶，淤积物的84.6%是颗粒物质[21]。TPN与胆色素钙盐沉积的关系尚不明了，可能与TPN使胆囊胆汁中的胆固醇含量降低、胆色素含量增高有关[22]。

　　临床资料表明，26%～31%的妊娠妇女有胆汁淤积，多数患者在妊娠期和围产期无任何症状[23]。妊娠妇女胆汁淤积物以胆固醇结晶为主，对其组成尚无更深入的研究。

　　关于胆汁淤积与胆囊结石的关系目前有两种观点：一种观点认为胆汁淤积物为胆囊结石的前体，那么可以推论TPN患者将最终形成胆色素结石，妊娠妇女将形成胆固醇结石，长期使用头孢曲松钠将形成头孢曲松钙盐结石[24]。另一种观点认为，胆汁淤积物在胆囊的容积相（bulk phase）形成，而胆囊结石在胆囊的粘液相（mucus phase）形成，是彼此相互独立而又并行的两个过程[25]。

　　2.非粘性糖蛋白

　　除粘蛋白外，胆囊结石中尚有非粘性糖蛋白存在。与粘蛋白相比，非粘性糖蛋白的糖基含量较低（15%～20%），但两者都可以反映胆结石形成时所处的物理化学环境[26]，因而成为近年来研究的重点。

　　2.1白蛋白

　　白蛋白是胆汁中的主要蛋白，约占总蛋白的50%，肝胆汁中的白蛋白含量比胆囊中的含量要高，两者可相差8倍，这是胆囊粘膜选择性吸收白蛋白的结果。Murray等[26]用12%聚丙烯酰胺凝胶去除大部分粘蛋白后，发现胆固醇结石中含有多种非粘性糖蛋白，其中分子量为68kD的糖蛋白存在所有胆结石中，其含量也最高，根据白蛋白中分子量及其在胆汁中的含量特点，推测胆结石中的这种糖蛋白可能是白蛋白，但不能排除其他分子量相近的糖蛋白，并且白蛋白是在胆结石形成初期就进入胆结石的，还是在胆结石形成后通过扩散进入胆结石的[27]，一时无法确定。

　　2.2钙结合蛋白 钙结合蛋白（CBP）首先在胆固醇结石中被发现，随后Michael从胆色素结石中也分离出了CBP，并发现两类结石中的CBP具有共同的生物学特性和生物化特性，如：分子量小于10kD；CBP氨基酸构成中包括疏水性氨基酸（50.1%）、酸性氨基酸（19.8%）、碱性氨基酸（8.4%）、含硫氨基酸（1.9%）；CBP在体外实验中能抑制碳酸钙结晶的生成和生长；CBP与重氮阳性黄色色素（可能是胆色素）结合紧密，在410 nm处有最大吸光度；进一步研究表明，CBP具有与脂质结合的特性[28]。

　　阴离子多肽片段（APF）是存在胆汁和胆结石中的两性糖蛋白，与CBP具有相似的理化特性[29]，免疫交叉反应和氨基酸系列分析表明APF和CBP为同一种物质[30]。

　　除了能调节钙盐沉淀外，CBP/AFP对于胆固醇结晶的生成和生长也具有重要的调节作用[31]，说明CBP/AFP在胆固醇和胆色素的形成中均具有重要作用。

　　2.3载脂蛋白 胆道载脂蛋白可能具有类似血浆脂蛋白的转运、溶解胆固醇和磷脂的作用。实验表明胆囊胆汁中的载脂蛋白A1可以抑制胆固醇过饱和胆汁中胆固醇结晶的形成。随后在胆囊胆固醇结石中也发现有载脂蛋白A1存在，但对其在胆结石形成中的作用尚不清楚[32]。

　　2.4免疫球蛋白 正常人和动物胆汁中均含有免疫球蛋白，主要为IgA、IgG和IgM。人胆囊胆汁中主要以IgA为主，其次为IgM、IgG，而肝胆汁中则以IgG含量最高，这主要是由于胆囊粘膜能分泌SIgA进入胆汁，同时选择性吸收IgG。Pamela等[33]应用蛋白印迹技术发现，所有胆结石中均有分子量为22kD和28kD免疫球蛋白Fab片段存在，其中28kD的Fab片段能更显著地缩短成核时间，而普通商用的Fab片段却没有这种作用，推测胆结石中的Fab片段是以抗原-抗体复合物的形式存在，并非单纯的Fab片段。

　　胆固醇结石中免疫球蛋白片段的出现，动摇了细菌不参与胆固醇结石形成的传统观念，随后Swidsinski通过DNA扩增和对16s核糖体RNA系列分析在大多数胆固醇结石中也发现有细菌存在[34]。

　　3.问题和展望

　　人们很早就认识到，单纯胆固醇和胆色素钙盐的沉积并不能形成胆结石，关于胆结石的形成，Womack认为是先由粘多糖形成网状结构，然后胆固醇结晶和胆色素钙盐沉积在其中，最后形成结石。值得注意的是作者提到胆结石中还有类似纤维蛋白的蛋白物质存在，而最近Thompson等[35]的研究表明，成石胆汁中的纤维蛋白溶解抑制含量明显高于正常胆汁，提示我们纤溶系统可能参与了胆结石的形成。胆结石成分研究结果表明，胆结石之所以难溶，正是因为胆结石中有相当部分未测知的难溶物质存在，糖蛋白与难溶物质有着密切关系。胆结石中糖蛋白组成和作用的最终阐明，将为胆结石的预防和溶石治疗提供重要依据。

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