原创 胆囊结石发生机制
2018年09月18日 【健康号】 张诚     阅读 9114

一、胆汁胆固醇过饱和的机制
胆囊结石多为胆固醇结石,胆汁中胆固醇过饱和是胆石形成的前提条件。近年来在该领域主要有两大进展:共同成石论的提出和胆盐介导胆固醇运载方式的调节。早在20世纪60年代有作者描述了胆盐、卵磷脂以及胆固醇之间的相互关系和关于胆固醇结石形成机制的著名假说,认为微胶粒相胆固醇的过饱和是胆固醇结晶析出的基础,胆固醇、磷脂、胆盐三者比例失调则会导致结石形成。近年来研究认为胆汁中的其他成分如胆色素、微量金属元素、蛋白质和微生物等,也参与了结石的形成。在此基础上推测胆汁的成石性是胆汁中诸多致石因素的综合表达,并认为胆固醇结石和胆色素结石具有共同的成石启动步骤,胆红素和胆固醇在成石胆汁中共同沉淀和饱和,即“共同成石”,在正常胆汁中则无此关系。然而,微胶粒学说不能解释超过溶解范围的胆固醇并未马上沉淀形成结晶的现象。1983年提出了关于胆固醇溶解和转运机制的新的学说“泡”的概念。实验表明胆汁泡才是成石胆固醇的主要载体,单层胆汁泡聚集、融合成复层泡,复层泡进一步聚集导致胆固醇结晶核团的形成。因此胆汁中的泡相胆固醇才是真正的致石胆固醇,而微胶粒相胆固醇则是起缓冲作用的部分。胆固醇在微胶粒相和泡相之间存在动态平衡,胆盐对胆固醇在微胶粒相和泡相间的双向移动起重要调节作用,增加胆盐浓度促使泡相胆固醇向微胶粒相转移,降低胆汁成石性,反之则增加泡相胆固醇浓度和,有助于胆固醇结晶成核和析出。


二、胆石形成学说
胆汁中溶解状态的胆固醇形成胆固醇单水结晶(CMC)过程称为成核。目前在成核活性蛋白研究领域中主要有以下三方面:①研究表明糖链参与和介导了胆石的形成,对调节成核效应蛋白活性起重要作用;②最强促/抑成核蛋白的筛选和鉴定在众多的成核活性蛋白中究竟哪种最具病理学意义,尚缺乏系统研究和比较;③胆石的形成与否取决于促/抑成核因子活性的强度比,促成核因子活性超过抑成核因子有助于胆固醇成核,反之则会抑制结石的形成。随着越来越多的促/抗成核因子的不断发现,人们一度期待,这些成分将被分离出来,并最终用于胆囊胆固醇结石的预防和治疗。遗憾的是,这一目标始终没能实现。近年来,促/抗成核因子的确切作用也受到质疑。已知胆色素结石的发生与胆道感染有密切关系,细菌参加胆固醇结石的形成已引起国内外学者的广泛关注。有研究发现,螺杆菌DNA存在于胆囊结石、胆汁及胆囊粘膜中,显示螺杆菌感染和胆囊结石的形成有关。目前国内外研究推测HP参与胆结石形成,感染破坏胆囊功能、损伤胆管粘膜使胆汁淤滞,同时胆囊、胆管损伤后又利于其他细菌的侵袭,促进结石形成。但是,胆汁细菌感染是发生在胆石形成前还是后仍不明了,但可以肯定胆固醇结石不是无菌的。


三、胆囊功能异常

1、胆囊运动功能异常
胆囊收缩功能异常、排空延迟,使得胆囊内胆汁滞留,而已形成的胆固醇结晶不能被及时的排入肠道,聚集成石。这是胆石形成机制的经典学说。Jazrawi等同时应用闪烁照相和超声方法证实:肝胆汁在进入小肠前大部分先进入胆囊并很快离开胆囊,这种类似“风箱”样的运动即使在消化间期依然存在;胆囊内这种胆汁成分的不断更换产生“洗刷”作用,不利于结石形成;而胆石症患者的这种“风箱”样运动明显减弱。丁夷峰等通过对无痛性胆囊结石患者脂餐前后的胆囊容积变化研究发现,研究组空腹胆囊容积和脂餐后剩余容积均较正常组增大,且排空率下降,随餐后时间延长,正常组80%为持续排空,而研究组48.9%进入再充盈期,说明存在明显的胆囊排空功能障碍。另外,也有学者研究发现胆囊收缩功能的异常只存在于胆固醇结石患者,在胆色素结石患者则不存在或不明显。


2、内分泌及神经调节异常
胆囊运动受内分泌和神经的调控。调节胆囊运动的激素有两类:一类是促动力激素,包括缩胆囊素、胃泌素、胰泌素、胃动素、神经肽Y、P物质等;另一类为胆囊运动抑制剂,包括肠血管活性肽、生长抑素、胰多肽、肽YY,以及前列腺素、NO、雌激素等。Miyasaka等研究显示,在胆囊结石的小鼠中,胆囊收缩素A受体(CCK-AR)基因的表达明显下降,去除CCK-AR基因的小鼠的胆囊结石发生率明显上升。用放射配基法发现:胆囊收缩减弱组的胆囊收缩素受体(CCK-R)含量和活性都显著低于正常对照组(P<0.01),也低于收缩“正常”组;而收缩正常组的CCK-R活性显著低于正常对照组(P<0.01),但含量与正常对照组无明显差别。由此认为:胆囊结石患者胆囊收缩减弱是胆囊CCK-R的活性和/或含量降低所致。胃大部分切除、孕激素和应用生长抑素等,都会影响胆囊收缩,导致胆囊结石的发生率明显增加。Das等报道阿司匹林可改善胆石症患者胆囊排空,认为长期应用可作为胆囊结石的二级预防。


3、胆囊黏膜功能异常
正常胆囊上皮有脂质吸收作用,而胆囊结石患者胆囊上皮细胞选择性吸收胆汁胆固醇和磷脂的能力降低。Conter等认为胆囊结石形成早期磷脂与胆汁酸比值升高,胆汁浓缩,产生促成核作用。胆汁的浓缩伴随着胆汁的酸化,而酸化能提高钙在胆汁中的溶解度,有利于胆囊结石的形成。胆囊黏膜分泌蛋白在胆囊结石的形成过程中也具有重要的作用,其中粘糖蛋白是一种成核因子。


四、脂质代谢异常
胆囊结石的形成与脂质运输、代谢、分泌异常密切相关,血浆高密度脂蛋白胆固醇(high-densitylipoproteincholestero,lHDL-C)介导机体胆固醇的逆转运,将机体内过多的胆固醇转运至肝脏代谢。参与该摄取过程的是肝脏清道夫受体(scavengerreceptor,SR)2a1,研究表明该受体在调节血脂过程中具有重要作用,它和胆石症的关系正受到关注。文献研究结果证实,HDL-C是机体的防石因子,HDL-C可抑制胆固醇合成,尤其是HDL-C能将周围组织,包括动脉壁的胆固醇运送至肝脏进行代谢,所以认为HDL-CH可能为防石因素;而低密度脂蛋白胆固醇(low-densitylipoproteincholestero,LDL-C)是机体的致石因子,两者均影响血脂的转运及代谢。胆石症患者HDL-C分解代谢增高,而LDL-C合成、分解代谢均增加,但以合成代谢增加为主,从而导致HDL-C/LDL-C比例失常。此外,胰岛素可激活LDL-C受体,使血LDL-C向肝脏内转运增加,肝脏内LDL-C增高。载脂蛋白A(apolipoproteinA,ApoA)、ApoB分别是血浆高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)的主要载脂蛋白,故血浆ApoA1、ApoB可以反映HDL、LDL的水平。

在胆石症的发病机制中,存在抗成核因子和促成核因子,ApoA1是一种主要的抗成核因子,而ApoB被认为是一种促成核因子(或致石因子),胆石症患者的ApoA1降低,ApoB升高,易于形成胆囊结石,提示脂代谢异常是胆囊结石形成的一个高危因素。

糖尿病患者多合并胆囊结石,而胰岛素抵抗是2型糖尿病的特征性改变,胰岛素抵抗可引起高甘油三酯(triglyceride,TG)血症,而后者又可影响胰岛素活性,导致或加重胰岛素抵抗,造成恶性循环,故2型糖尿病常伴有脂代谢紊乱,主要与肝脏胰岛素抵抗有关。2型糖尿病伴胆囊结石患者与不伴胆囊结石患者比较,血清TG、LDL-CH、ApoB水平均较高,而HDL-CH、ApoA1水平则较低,两者比较差异具有显著统计学意义(P<0105),提示胆囊结石的形成与脂质代谢异常有关。


五、基因学说
胆囊结石症的发生除了环境因素外,还与遗传因素有关。流行病学调查显示,胆囊胆固醇结石的发病率在各人种间存在很大差别。一级亲属胆囊切除术阳性家族史是胆囊胆固醇结石发病的显著危险因素。在症状性胆囊结石的发病因素中,基因作用占25%,单独环境因素占62%。这些研究表明,胆囊结石是多种未确定基因同环境因素相互复杂作用所导致的。胆囊结石的发生可由多种未确定基因和环境的复杂相互作用所形成。

通过对人群、家系和动物研究提示胆固醇结石病具有遗传性。迄今已经有23种Lith基因被确认,其中Lith-1和Lith-2的重要性已肯定。有研究发现,编码胆汁酸盐输出泵或ABCB11的基因被认为是Lith-1最有可能的候选基因。胆囊结石的基因研究为最终揭示胆石的发病机制找到了一个突破口,它在理论上解释了胆囊结石的发生为何具有一定的遗传倾向。已有的研究发现:有些基因,如载脂蛋白E、胆固醇载白2、低密度脂蛋白(LDL)受体、HMG-CoA还原酶、高密度脂蛋白(HDL)、胆固醇脂转移因子、胆固醇7a-羟化酶等基因影响胆固醇的代谢;有些基因,如MDR族基因影响磷脂的转运;有些基因则调节胆囊收缩素及其受体,以及胆汁粘蛋白等。目前认为胆固醇结石是多种基因相互作用的结果,这方面的研究进展将有助于筛选易发人群,对预测和预防胆固醇结石的发生有重要临床价值。

遗传因素是基础,环境因素通过改变靶基因的结构或靶基因的表达发挥作用。胆囊结石的基因研究为最终揭示胆石症的发病机制找到了一个突破口,它在理论上解释了胆囊结石的发生为何具有一定的遗传倾向。


六、胆汁流出道不畅
胆囊、胆囊管、胆总管及十二指肠乳头病变均可导致胆汁排泄障碍,以十二指肠乳头部病变为主。国外研究资料显示:十二指肠乳头病变,包括十二指肠乳旁憩室、胆胰合流异常、十二指肠乳头炎性狭窄、十二指肠乳头腺瘤等疾病均与胆囊及胆总管结石的形成有密切的关系。

1、胆囊分隔与泥沙样结石
胆囊分隔是指胆囊由于先天或后天因素导致胆囊被分隔成两个相通的腔隙,根据部位的不同,胆囊分隔可位于胆囊底部、体部及颈部三型。利超声检查分隔胆囊的收缩功能研究中发现远端与近端分隔胆囊排空指数具有显著差异,是导致远端胆囊腔内胆汁淤积及结石形成的重要原因。从我们既往的临床经验判断,如分隔孔直径>5mm,胆道镜可自由进出,此类分隔一般不会引起胆汁的淤积,如超细胆道镜不能通过或难以通过,此类患者术后结石复发概率较高,但是因病例数较少,目前尚缺乏胆囊结石形成及保胆取石术后结石复发与胆囊分隔部位及隔空大小的相关性研究。
远端胆囊腔由于胆汁淤积、炎性增生、罗-阿氏窦形成等,对于分隔胆囊的处理,目前仍以胆囊切除为主,但是对于近端胆囊形态功能正常者可选择部分胆囊切除,以保留部分胆囊功能。关于部分胆囊切除病例的选择目前仍存在争议,有学者认为胆囊分隔距离胆囊经管开口大于5cm者,可进行部分胆囊切除,残留的胆囊可发挥正常的作用,如果残留胆囊腔过小,如同憩室一般,无保留的价值。但是也有研究发现残留胆囊腔仅占原胆囊体积的1/3也可能进行保胆,因为部分胆囊切除术后,残留胆囊会出现代偿性扩张,部分胆囊甚至可扩张到正常大小。除了上述情况在之外,我们在临床中观察到,还有一类近胆囊管开口的分隔,此中隔孔较小,很容易被误认为胆囊管开口,但是与正常的Heister瓣膜却又显著差异,部分胆囊切除难以正常实施。为次我们开展了胆囊肝/胆总管侧侧吻合术,建立旁路。该手术原本用于肝门部胆管狭窄治疗中,以胆囊作为肝门狭窄切开整形的修补物,既解决了狭窄问题,又保留胆囊功能。为了促进胆囊内絮状物、黏蛋白等物质的排除,胆囊肝/胆总管成型手术中应该使用带侧孔T型管。


2、胆囊管与泥沙样结石
胆道镜作为第三双眼睛可直视下发现胆囊腔内结石、息肉、罗-阿氏窦内结石等病变,但是胆囊管目前仍是胆道镜的相对禁区,胆囊管平均长度为2~3cm,直径2~3mm,而且胆囊管内壁一连续的5~12个Heister瓣。临床大样本资料统计显示胆囊管变异率达16.33%,以汇入点的变异为主,其中胆囊管与肝总管平行低位汇入占11.36%、胆囊管横过肝总管前面汇入占30.47%、胆囊管绕过肝总管后面再汇入占19.69%、胆囊颈部之囊状凸与胆总管粘连占29.49%、胆囊管与胆总管高位汇合占6.98%。胆囊管走形与胆总管的位置关系对降低胆囊切除术中胆管损伤的发生率尤为重要,但是对于保胆手术,其实用性相对较差。目前胆囊管的通畅性是决定是否保留胆囊,以及术后结石复发的重要因素。对于胆囊颈管通畅性的判断,首先是根据流入胆囊的胆汁速度判断,其次是胆道镜检查及胆道造影,但是其“金标准“仍就是胆道镜下观察。而决定胆道镜能够逐个通

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张诚
主治医师/讲师
上海市东方医院北院
外科,胆石病(外),...
疾病:肝胆胰外科疾病,如肝内外胆管结石、胆囊结石、胆囊息肉、胆源性胰腺炎、梗阻性黄疸、急性... 更多
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