第七章　胆汁酸盐转运体的分子特征、功能和调节

一、胆汁酸盐转运的正常生理过程

（一）胆汁分泌和胆汁酸盐转运的基本原理

胆汁对于肠消化和脂质的吸收是非常必需的，它是一种很重要的分泌物。而且，胆汁是清除体内毒素、致癌物质、药物及其代谢产物（外源生物体）的重要途径。胆汁也是内分泌物质和代谢产物（内生物）如胆固醇、胆红素和激素等的主要分泌途径。胆汁最先由肝实质细胞分泌到排列成网状的小胆管或肝实质细胞之间的毛细胆管中。“小胆管胆汁”占人日常胆汁总量的75%，但部分胆汁在通过毛细胆管、细胆管和小胆管分泌过程中可被重吸收并重新分泌入胆管中。毛细胆管/小胆管胆汁的量在不同物种中可不相同，且对肠激素的刺激反应也不相同，其范围从小鼠的5%到人的25%～40%。除了像小鼠没有胆囊的动物外，胆汁在胆囊中可进一步被浓缩，可达原先浓度的10倍以上。

胆汁的分泌是一个渗透过程。此过程中有机物质分泌到毛细胆管是一个主动过程，伴随着被动流入的水、电解质和某些非电解质如糖等，这些物质可相互穿过半渗透性的紧密连接。胆汁酸盐、磷脂和胆固醇这些胆汁中主要的有机溶质在胆汁中常形成混合胶束，从血液到胆汁中的胆汁酸盐分泌载体是形成胆汁流的主要力量（胆汁酸盐依赖性胆汁流）。人的胆汁酸盐总量为50～60μmol/kg体重，平均3～4g。在禁食期间，大多数胆汁酸盐储存在胆囊中。毛细胆管分泌的还原型谷胱甘肽和重碳酸盐是组成胆汁酸盐依赖性胆流的重要成分。然而，重碳酸盐的分泌主要在胆管上皮细胞（胆管细胞），激素和神经肽类药物如糜蛋白酶、血管活性肠肽、胃泌素释放肽等能刺激重碳酸盐的分泌。

许多胆道有机成分如胆汁酸盐、胆固醇和磷脂在小肠大部分被重吸收，并通过门静脉进入肝重新循环。人的胆汁酸盐每天循环5～8次，总量有20～40g。尽管小肠对胆汁酸盐有很好的重吸收作用，但有0.5g胆汁酸盐通过粪便排泄，因此机体每天必须重新合成新的胆汁酸盐来补充，通常其占分泌到胆汁的胆汁酸盐总量的3%～5%。

在经过胆管细胞和门脉周围胆管毛细胆管丛时，胆汁酸盐可能经历来自胆道的“肝胆汁分流”。胆汁酸盐的重吸收可能有助于保存部分胆汁酸盐和再生肝胆胆汁流。尽管这种途径在正常的生理情况下作用比较微小，但在胆管上皮细胞增生及胆汁淤积时，胆汁酸盐的“肝胆汁分流”可能成为重要的旁路。然而在调控胆管丛的分泌和增殖的细胞信号过程中，胆汁酸盐被胆管细胞和胆囊上皮细胞重吸收可能发挥着重要的作用。

胆汁酸盐通过在基侧窦膜高亲和力、低米氏常数的转运多肽被肝脏从门脉血管有效地清除。没有被肝首关清除的胆汁酸盐通过肾小球滤过排到尿中，在肾的近端小管刷状缘被一些转运体重吸收。在出生前后，大多数胎儿肝转运系统还没完全发育和表达。因而，胎儿完全通过胎盘和母亲的肝脏来清除胆汁。这种胎盘-母婴肝连接是保护婴儿机体免受潜在有害物质伤害的重要途径。

近些年来，克隆技术研究已阐明了大多数肝脏和肝外组织分泌和排泄胆汁酸盐以及其他胆汁成分肝胆转运系统的分子特征（表7-1，图7-1）。胆汁的形成不仅依靠这些转运系统适当的功能，还需要囊泡的运动、毛细胆管收缩、毛细胆管封闭的紧密连接、细胞极性以及完整的细胞骨架。此外，此过程中存在着复杂的信号传导机制参与胆汁的分泌和排泄。

（二）肝细胞中胆汁酸盐的转运

肝细胞是一种极性的上皮细胞，有窦状隙和毛细胆管质膜区域。胆汁酸盐在胆汁中被有活性的转运系统以极性的方式浓缩（见表7-1和图7-1）。肝所吸收的胆汁酸盐成分（和它们的前体）起始于基侧膜，基侧膜与门静脉血浆通过窦间隙内皮细胞的小孔和间隙直接相连。胆汁酸盐和其他物质吸收进肝细胞后，依靠它们的疏水性，通过扩散的方式在细胞质或细胞内脂质膜内到达小管极端。小管膜代表肝细胞的分泌极并形成毛细胆管的边界。胆汁成分被从高浓度梯度分泌形成胆汁，毛细胆管分泌胆汁酸盐为胆汁分泌的限速步骤。基侧膜和小管膜在生化组成和特定功能上都不同，并被密闭毛细胆管的紧密连接所分隔。因此形成并维持从血液到胆汁的浓度梯度的解剖学屏障。

1.基侧胆汁酸盐的吸收

基侧胆汁酸盐的转运系统对胆汁酸盐的形成是必需的，因为从肝分泌的胆汁约95%通过小肠被重吸收并进入肝肠循环。这一过程是高效的，结合胆汁酸盐的第一回收率大概为75%～90%，这主要依靠胆汁酸盐的结构而不是胆汁酸盐的血液浓度。在血浆生理pH下，未结合的胆汁酸盐不带电荷，因此，可以通过被动扩散穿过细胞膜。然而，氨基磺酸或甘氨酸结合的胆酸需要主动运输才能被细胞吸收。肝的吸收发生在门静脉和肝细胞浆之间的5倍到10倍的浓度梯度，可通过钠依赖和不依赖机制来完成。多数被肝清除的物质（包含胆汁酸盐）可与血清白蛋白紧密结合。因为只有不结合的胆汁酸盐成分才能进入肝脏，配体必须分离后接着连接到肝的窦状膜。因此，同白蛋白有效分离是很重要的一步，在通常情况下，这种解离速度不快。胆汁酸盐从肝窦血中清除主要发生在Ⅰ区（门管区域），肝细胞Ⅲ区只有在胆汁酸盐过负荷时才清除胆汁酸盐，如胆汁淤积。因此，肝是胆汁酸盐吸收重要的功能储存器官。在肝的胆汁酸盐吸收中，有几种不同的转运系统，包含高亲和力的钠依赖胆汁酸盐转运子Ntcp/NTCP （Slc10a1/SLC10A1），其为介导钠依赖性胆汁酸盐吸收的一组多特异性有机阴离子转运子家族（Oatps/OATPs；Slc21a/SLC21A）。

（1）Ntcp/NTCP转运子的钠依赖性吸收：

结合牛磺胆酸的吸收占钠依赖性途径的80%以上，只有不到50%以未结合胆酸形式吸收。大多数的胆汁酸盐是结合性，钠依赖性转运系统Ntcp/NTCP是钠依赖性胆汁酸盐吸收最密切的系统。胆汁酸盐通过Ntcp/NTCP单向吸收，钠与牛磺胆酸的比例为2︰1，即协同转运两个钠离子与一个牛磺胆酸分子。

在基侧的钠依赖性转运子，牛磺胆酸钠协同转运多肽Ntcp/NTCP现已从小鼠、人、大鼠和兔的肝中克隆成功。大鼠肝NTPC（基因符号Slc10a1）有362个碱基，分子量大约51ku，含有2个末端氨基糖苷位点和7个假定的转运膜区域，后者在钠的协同转运中独有。NTCP基因位于大鼠染色体6q24，长度16.5kb。在哺乳动物的肝细胞中，NTCP专有的位于基侧膜，是肝细胞所特有。肝离体后将导致NTCP的反应明显降低，并在体外缺少肝细胞胆汁酸盐吸收。NTCP广泛分布于肝小叶和肝腺泡。在大鼠发育期间，NTCP可首先在受孕18～21天检测到。功能上，在卵母细胞和各种细胞系统表达时，NTCP转运生理上所有胆汁酸盐（如牛磺胆酸、甘氨胆酸、牛磺酸鹅脱氧胆酸和牛磺酸熊去氧胆酸），尽管它的转运活性对氨基乙酸和氨基乙磺酸基结合的二羟基和三羟基胆汁酸盐最强。在非洲爪蟾卵母细胞反义实验中，将所有的大鼠肝细胞mRNA注入细胞，实验显示95%的钠依赖牛磺胆酸转运减少，表明在大鼠中NTCP不是唯一的钠依赖性胆汁酸盐吸收的主要系统。尽管胆汁酸盐是NTCP主要的生理底物，但其他化合物如雌激素结合物（3-硫酸雌酮）、四溴酚酞磺酸钠、硫酸脱氢表雄酮、甲状腺激素和药物ONO-1301也能被转运。此外，NTCP也介导药物吸收，将药物以共价结合到牛磺胆酸上，如瘤可宁牛磺胆酸。

在鼠肝中，两个可变剪接NTCP亚型（Ntcp1，Slc10a1；Ntcp2，Slc10a2）已被克隆。NTCP含362个碱基蛋白，而通过可变剪接，NTCP2缩短为317个碱基蛋白。在卵母细胞表达时，两个NTCP都可介导钠依赖型牛磺胆酸吸收。但是，NTCP2的mRNA水平是NTCP1的1/50，在病理和正常条件下的功能相关性尚有待进一步研究。

人NTCP（SLC10A1）含349个碱基，和大鼠肝NTCP有77%同源性，功能特性与大鼠也非常相似。NTCP位于染色体的14q24.1-24.2。

微粒体环氧化酶（mEH）也可介导钠依赖性胆汁酸盐吸收，包含一个微粒同型体和一个位于肝基侧膜的同型体。在考克斯班尼犬肾细胞中，mEH的细胞表面的同型体表达可转移和介导钠依赖性DIDA牛磺胆酸转运。尽管在肝中mEH能介导钠依赖性胆汁吸收，但应考虑大于50%的胆汁吸收是非钠依赖性，且NTCP也参与了钠依赖性胆汁的吸收。而且在胆汁酸盐稳态中，mEH（-/-）大鼠没有异常反应，这表明在生理上mEH不是胆汁酸盐转运的重要决定因素。此外，mEH的微粒同型体能参与从基侧膜到毛细胆管膜的小泡胆汁酸盐转运，这一途径的生理意义目前还不十分明确。

（2）Oatps/OATPs转运子的钠非依赖性吸收：

与钠依赖性胆汁酸盐吸收相反，钠非依赖性胆汁酸盐吸收由多个基因产物所决定。Oatps/OATPs是有广泛底物的多特异性转运系统，优先结合大多数两性有机化合物，包括结合和非结合的胆汁酸盐、四溴酚酞磺酸、胆红素、4，4′-二异硫氰酸二苯乙烯-2，2′-二磺酸、强心苷和其他中性类固醇、线性和环性肽、毒枝菌素、选择性的有机阳离子以及很多药物如普伐他汀等。钠离子非依赖性胆汁酸盐吸收显然没有钠离子依赖胆汁酸盐吸收重要，其由细胞内阴离子（如谷胱甘肽阴离子和碳酸氢根阴离子等）的易化扩散所介导。

在大鼠肝脏中，有机阴离子转运蛋白（Oatp/OATP）家族中的三个成员调节基侧非钠盐依赖的胆汁酸盐摄取。Oatp/OATP家族中的其他组分并没有出现在胆汁酸盐转运系统中。Oatp家族中第一个被克隆的是来自大鼠肝脏中的Oatp1 （Slc21a1），它是一个含670个氨基酸的糖蛋白，分子量为80kDa，据推测有12个跨膜结构域。Oatp1位于肝细胞膜的基侧、肾近端管状细胞的顶膜和脉络丛上皮细胞。发育过程中，Oatp1优先表达，在妊娠16天发育过程中的大鼠肝脏中已经能检测到它的mRNA。Oatp1是一个有多种功能和多特异性的转运系统，对多种两性底物有不同的亲和力，包括胆汁酸盐（即使亲和力低于Ntcp）、非胆汁酸盐有机阴离子、中性类固醇和一些小肽。具体地说，Oatp1转运胆汁酸盐（牛磺胆酸盐、胆酸盐、甘氨胆酸盐、牛磺酸鹅脱氧胆酸盐、牛熊去氧胆酸盐、牛磺脱氧胆酸盐和牛羟去氧胆酸盐）、有机阴离子染料如BSP（四溴酚酞磺酸钠）、胆红素、单葡糖醛酸化物、甲状腺激素包括三碘甲腺原氨酸（T3）和四碘甲腺原氨酸（T4）、类固醇激素（醛甾酮、地塞米松和氢化可的松）、类固醇结合物［17β-雌二醇葡萄糖醛酸苷、雌酮-3-硫酸盐和去羟表雄酮硫酸盐（DHEAS）］、白三烯4（LTC4）和其他谷胱甘肽结合物（二硝基酚-谷胱甘肽）、阴离子磁共振成像对比试剂如钆克酸（Gd-EOB-DTPA）、中性甾体如毒毛花苷G、二肽血管紧张素转换酶抑制剂如依那拉普利尔和替莫普利拉、HMG-CoA还原酶抑制剂如普伐他汀、多肽模拟凝血酶抑制剂如CRC 220、内皮素受体拮抗剂如BQ-123、阿片样物质受体拮抗剂如D-青霉胺-内啡肽和δ啡肽、抗组胺药非索非那定、霉菌毒素赭曲毒素A，甚至有机阳离子（具有两亲特征“巨块”Ⅱ型有机阳离子）。最近，有研究发现牛磺石胆酸盐可以作为Oatp1和Oatp2的底物。尽管具有很宽的底物特异性，但是Oatp1并不调节非结合胆红素的摄取。对注射大鼠肝mRNA卵母细胞的反义RNA研究显示，Oatp1介导了大鼠肝脏中80%不依赖Na+牛磺胆酸盐的摄取，但对BSP的摄取仅仅只有50%，这表明可能存在另外的Oatps。Oatp1同时也显示出阴离子和（或）谷胱甘肽GSH反阴离子交换剂功能。这样，沿着从内到外的梯度，肝细胞连续流出的GSH 可为Oatp1介导的底物摄取入肝细胞提供有效的能量。小鼠Oatp 1 （Slc21a1）与大鼠Oatp 1具有相同的底物特异性，它大部分在肝脏中表达，另外一部分在肾脏中表达。小鼠Oatp1基因位于染色体XA3-A5。

根据 Oatp1的同源性，第二个成员Oatp2 （Slc21a5）最初从大鼠脑cDNA库被克隆。Oatp2 同样在肝脏和肾脏中有很高的表达。Oatp2是一个含661个氨基酸的蛋白，表观分子量是92 ku，它有77%与Oatp1完全相同。与Oatp1一样，据推测Oatp2也有12个跨膜结构域，代表1个糖蛋白。Oatp2位于肝细胞基侧膜、视网膜、血脑屏障内皮细胞、脉络丛上皮细胞的基侧膜。然而原位杂交法和免疫荧光法显示，Oatp1同样也广泛分布于肝小叶。Oatp2大部分表达在静脉周围/中心静脉周围一至两个狭窄的肝细胞层中。苯巴比妥诱导的Oatp2表达同样遍及整个肝脏。因为肝细胞胆汁酸盐摄取通常主要发生在门静脉周围的区域，通常情况下，Oatp1主要涉及非Na+依赖胆汁酸盐的摄取。然而在Ntcp 和Oatp1表达下调及胆汁淤积时，从肝脏门静脉到中心静脉周围区域溢出胆汁酸盐不能被吸收，中心静脉周围肝细胞也可以吸收胆汁酸盐。Oatp2的底物特异性与Oatp1相似，但不完全相同，它对胆汁酸盐牛磺胆酸盐和胆盐具有相似的亲和力。这些包括牛磺胆酸盐、胆酸盐、甘氨胆酸盐、牛磺酸鹅脱氧胆酸盐、牛磺酸熊脱氧胆酸盐、硫酸脱氢表雄酮、雌二醇17β-葡萄糖醛酸苷、三碘甲腺原氨酸（T3）和四碘甲腺原氨酸（T4）、毒毛花苷G、地高辛、普伐他汀、内皮素拮抗剂BQ-123，阿片样物质受体拮抗剂D-青霉胺-内啡肽、亮氨酸-内啡肽，辅酶R和非索非那定。与Oatp1相比，胆红素单葡糖醛酸酯、BSP和LTC4 的转运并不通过Oatp2。此外，Oatp2对于毒毛花苷G的转运具有更高的亲和力，它还能特异地介导高亲和力转运强心苷地高辛。因此，Oatp1 更倾向于介导两性有机阴离子，反之，Oatp2 倾向于介导中性化合物底物。与Oatp1相似，Oatp2介导摄取的动力来自于GSH和GSH复合物交换。

介导大鼠肝脏胆汁酸盐摄取的第三个Oatp家族成员是Oatp4 （Slc21a10）。Oatp4是全长型大鼠肝特异性转运子1（rLst-1）的同型体（或亚型）。与rLst-1相比，Oatp4在肝中的表达要高得多，它还含有另外的35个氨基酸，这使得所有Oatps家族12个跨膜布局特征可以预测。Oatp4与Oatp1有43%的氨基酸同源，与Oatp2有44%的氨基酸同源。然而，rLst-1只转运牛磺胆酸盐，而Oatp4还转运磺溴钛钠、雌甾酚酮-3-硫酸盐、雌二醇17β-葡萄糖醛酸苷、硫酸脱氢表雄酮、地诺前列酮E2、白三烯4、甲状腺激素T3和T4、钆克酸。与Oatp1和Oatp2相似，Oatp4 是一个多特异性的转运子，对磺溴钛钠、硫酸脱氢表雄酮、白三烯4和阴离子肽类有很高的亲和力。此外，Oatp4显示出与阴离子肽包括微囊藻毒素（一种来自藻类的毒素）和胆囊收缩素（一种胃与肠的肽类激素）肝清除率显著相关。

与最初的报道相反，Oatp3 （Slc21a7）并没有在肝脏中表达，但是也许对肠的胆盐摄取很重要。Oatp3有类似广泛的底物特异性，但是与Oatp4相比它的亲和力要低一些。虽然Oatp4与Oatp1和Oatp2在大鼠肝细胞基侧膜作用相同，但是Oatp3在小肠中是一个多特异性转运系统。

在原始脊椎动物中已经鉴定了一种古老演化的肝特异性Oatp，这种小鳐与大鼠Oatp4和人OATP-C具有底物相似性。这种Oatp只有大约40%～50%的氨基酸与其他肝特异性OATPs/Oatps相似，它与人脑中的OATP-F最接近。这些发现进一步说明了早期Slc21a/SLC21A转运子家族演化发展的过程。总之，转运子Oatp1、Oatp2和 Oatp4能够转运绝大部分肝脏中非Na+依赖胆汁酸盐摄取。

在人类，有三种肝特异性胆汁酸盐转运子OATPs，它们分别是OATP-A、OATP-C和OATP-8。对于胆汁酸盐的摄取，OATP-C是最相关的亚型。

第一个被鉴定的位于人类肝脏的OATP是OATP-A （SLC21A3）。它由670个氨基酸组成，与大鼠Oatp1有 67%的氨基酸同源性，与Oatp2有73%同源性，与Oatp4 有42%同源性，与人OATP-C 有44%同源性。虽然OATP-A最初从人肝脏中被克隆，但是它在肝中的表达水平是很低的，它对整个肝脏胆汁酸盐的转运摄取可能只起较小的作用。它大部分在人大脑的内皮细胞中表达，在血脑屏障中发挥作用。OATP-A转运胆汁酸盐例如牛磺胆酸盐、胆酸盐、牛磺熊去氧胆酸盐，还可以转运磺溴钛钠、雌甾酚酮-3-硫酸盐、硫酸脱氢表雄酮、磁共振成像对比试剂 Gd-B 20790，阿片样物质受体拮抗剂D-青霉胺-内啡肽、δ啡肽Ⅱ，非索非那定，大型的有机阳离子N-甲基奎宁、N-甲基奎尼丁。它对有机阳离子和多肽模拟物CRC 220的转运率最高。除此之外，OATP-A还能以特有的高亲和力介导大型亲脂的有机阳离子甲基奎宁和甲基奎尼丁转运。

OATP-C （SLC21A6）即LST-1和OATP2，由691个氨基酸组成，它有选择性地表达在肝细胞基侧膜。OATP-C与大鼠Oatp4之间有高达64%的氨基酸同源性。因为人类基因重复的原因，OATP-C 和OATP-8都可代表啮齿类Oatp4相对应的人类直系同源基因。OATP-C能转运牛磺胆酸盐（以稍低于NTCP的亲和力）、胆红素单葡糖醛酸酯、类固醇复合物、甲状腺激素和肽类。OATP-C的底物特异性与大鼠Oatp4差不多，更具体地说，包括牛磺胆酸盐、胆红素单葡糖醛酸酯、磺溴钛钠、雌甾酚酮-3-硫酸盐、雌二醇17β-葡萄糖醛酸苷、硫酸脱氢表雄酮、地诺前列酮E2、血栓烷B2、白三烯4、白细胞三烯E、甲状腺激素T3和T4、普伐他汀。虽然OATP-C与其他人类肝中OATPs很大的特异性底物重叠，但它有一个独特性质即它能转运非结合胆红素。与OATP-A不同，OATP-C对有机阳离子（不包括两性有机阳离子）显示出了底物倾向性。OATP-C与质膜表达变异程度相关的多态性可说明其是影响药物代谢的一个重要因素。除此之外，近来鉴定的一个OATP-C突变可明显地干扰基侧OATP-C的功能和其正常表达。

OATP8 （SLC21A8）与OATP-C有80%的同源性，它也在人肝细胞基侧膜中表达。这样，OATP-C 和OATP-8以一种肝特异的方式被表达。OATP8转运胆汁酸盐的一些数据目前仍存在争议，这是由于当OATP8在哺乳动物细胞中被表达时胆汁酸盐并没有被转运，但是在卵母细胞中当其被表达时胆汁酸盐却被转运了。

OATP-B （SLC 21A9）也在人肝细胞基侧膜表达，但它没有参与胆汁酸盐的转运。虽然OATP-B大部分在肝中表达，但它没有肝特异性，它还出现于许多其他组织包括胎盘。

因此，虽然非钠依赖的胆汁酸盐转运是几个Oatps/OATPs转运子的内在特征，但是这些多特异性系统中的每一个都表现出了另外的底物特异性和选择性，甚至具体到一定的底物（例如地高辛对于Oatp2和OATP8）。对于许多这类底物，根据卵母细胞表达系统和肝Km值的相似性，Oatp/OATP介导的摄取都是主要的或唯一的摄取途径。

2.基侧胆汁酸盐分泌（外流）

基侧分泌系统属于多耐药（MRP/Mrp）亚族，在正常情况下，通常只在很低的水平上表达，但是在胆汁淤积的情况下其表达可以被诱导。在人类中，这个家族由6个成员（MRP1～6）组成，其中至少有4个（MRP1、MRP2、MRP3、MRP6）已经证明在肝中表达。MRP4和MRP5蛋白肝细胞表达很低，它们的生理功能和（亚）细胞定位还不清楚。这个家族有3个成员（Mrp2、Mrp3、Mrp6）在大鼠、5个（Mrp1、Mrp2、Mrp4、Mrp5、Mrp6）在小鼠、1个在兔中已经被鉴定和证实。MRP家族成员MRP1 （啮齿类中Mrp1）最初是在多耐药小肺癌细胞系中被克隆，在正常肝脏中它低水平表达，有报道认为它位于肝细胞基侧膜。Mrp3/MRP3 和Mrp6/MRP6也位于肝细胞基侧膜，然而Mrp2/MRP2却位于毛细胆管膜上。在肝细胞水平，大鼠Mrp3仅仅正常表达在小叶中央静脉周围的终末端细胞。Mrp3/MRP3也位于胆管细胞基侧膜和肠上皮细胞，在那里它可能介入了肝胆转运和胆汁酸盐肠肝循环。正常情况下，Mrp3/MRP3在肝细胞中的表达非常低，而在胆管细胞中的表达却相反。人MRP3主要表达在门管区/小叶周围区域和胆管细胞中。与Mrp2/MRP2相似，Mrp1/MRP1和Mrp3/MRP3是ATP依赖的输出泵，它们的转运物质（虽然亲和力不同）包括葡萄糖醛酸苷、内源和外源的谷胱甘肽复合物。有研究表明，Mrp1/MRP1和Mrp3/MRP3主要转运二价胆汁酸盐，对于硫酸化的牛磺石胆酸和牛磺鹅去氧胆酸具有较高的亲和力。此外，Mrp3还能够转运单价胆汁酸盐，例如牛磺酸化和甘氨胆酸盐，然而人MRP3只以很低的亲和力转运甘氨胆酸盐，并没有明显地转运牛磺胆酸盐。Mrp1和Mrp3/MRP3通常在肝细胞中的表达水平非常低，但是在大鼠胆汁淤积时其表达却显著上调。因为Mrp1/MRP1和Mrp3/MRP3能转运二价胆汁酸盐阴离子，例如在胆汁淤积时被排到尿液中硫酸化的和葡糖醛酸化的胆汁酸盐，在胆汁淤积期间被诱导的Mrp1和Mrp3/MRP3可以解释慢性和长期胆汁淤积病人胆汁酸盐排泄向肾转移这一胆汁酸盐排除的重要机制。相似地，最近研究显示给予小鼠胆汁酸盐可使Mrp4 mRNA上调，提示此转运子可能也介入了基侧胆汁酸盐外排。Mrp6大部分位于肝细胞侧膜，在那里它介导环戊芬肽和内皮素受体拮抗剂BQ-123的转运；要指出的是，其他环肽例如内皮素和加压素被Mrp2而不是Mrp6转运。MRP6连续地和高水平地在肝细胞和肾脏中表达。最近的证据表明MRP6可能介入谷胱甘肽复合物和白三烯（LTC4）的转运。此外，MRP6基因突变与弹性假黄色瘤相关。

Oatp/OATP家族成员仍然是参与基侧膜胆汁酸盐外排的候选者，因为非洲爪蛙卵母细胞中的研究表明，Oatp1 和Oatp2能够操纵双向交换。

3.细胞内胆汁酸盐转运

关于胆汁酸盐从基侧膜到毛细胆管膜的跨肝细胞转运的机制目前知之甚少。生理胆盐负荷，大部分与细胞内结合蛋白（如谷胱甘肽-S-转移酶、3-羟基甾醇脱氢酶、大鼠肝脂肪酸结合蛋白和人肝胆汁酸结合蛋白）结合后扩散到毛细胆管膜。除此之外，游离的未结合的细胞内胆汁酸盐可以通过快速扩散到达毛细胆管膜。对于高的胆盐负荷，疏水性胆汁酸盐增加了进入细胞内的细胞器的间隔，这些细胞器包括内质网、高尔基体和其他膜结合间隔。

4.毛细胆管胆汁酸盐分泌

毛细胆管胆汁酸盐分泌代表着胆汁形成中的限速步骤。毛细胆管膜包含ATP依赖和非ATP依赖的转运系统（见表7-1和图7-1）。肝中ATP依赖的转运系统是ATP结合盒（ABC）超家族中成员，它们转运胆汁组分逆着浓度梯度通过毛细胆管膜（经常在100到1 000倍范围内），这种转运需ATP水解。一个典型的ABC转运子由12个或更多的决定底物特异性跨膜结构域、2个高度保守的细胞内核苷酸结合环和包含结合和水解ATP的Walker A和B基序构成。绝大多数毛细胆管ABC蛋白属于多耐P-糖蛋白（MDR）家族即ABC-B家族或多耐药蛋白（MRP）家族（ABC-C）。其他2个家族，即ABC-A和ABC-G，由于至少3个ABC-A成员（ABCA1、ABCA2、ABCA3）和3个ABC-G半转运子（ABCG2、ABCG5和ABCG8）在肝中被高度表达，所以ABC-A和ABC-G也可能有关联。

毛细胆管膜含有一个转运单价胆汁酸盐的单价胆汁酸盐输出泵（Bsep/BSEP）、一个转运二价胆汁酸盐和其他两性结合物包括谷胱甘肽（一个重要的非胆盐依赖的毛细胆管胆汁流决定子）的结合物输出泵（Mrp2/MRP2）、一个转运大型两性有机阳离子（例如各种药物）的多耐药输出泵（Mdr1/MDR1）、一个转运磷脂酰胆碱的磷脂转换酶（人类的Mdr2/MDR3）、一个出现于遗传性胆汁淤积但功能还不清楚的P型腺苷酸环化酶（Fic1/FIC1）、一个分泌的交换子（AE2）。后者代表着毛细胆管膜中仅功能相关的非ATP依赖转运系统。所有其他的转运子，除了FIC1（一个P型ATP酶）之外，均属于ABC超家族。AE2和MRP2是非胆汁酸盐依赖的胆汁流的重要动力，然而BSEP却驱动着胆汁酸盐依赖的胆汁流。

（1）Bsep/BSEP的毛细胆管单价胆汁酸盐分泌：

最开始毛细胆管输出泵Bsep/BSEP（Abcb11/ABCB11）是作为P-糖蛋白（Spgp/SPGP）的类似物而被认识。后来在猪肝中Spgp被部分克隆，全长cDNA从大鼠肝脏中被克隆。大鼠Spgp在Sf9昆虫细胞系中的功能表达证明，Spgp有ATP依赖胆汁酸盐转运子功能，有与大鼠肝毛细胆管质膜微囊差不多的转运性质。这些功能方面的数据以及Spgp肝细胞特异性表达在毛细胆管微绒毛表面，表明Spgp代表着哺乳类毛细胆管胆汁酸盐输出泵。大鼠Bsep是一个由1321个氨基酸组成的蛋白，具有12个跨膜结构域、4个潜在的N-连接的糖基化作用位点，分子量在160ku左右。免疫荧光显微法和免疫金标定位法研究表明Bsep位于毛细胆管微绒毛上和毛细胆管亚群膜微囊上。当Bsep的个体发育表达与Mrp2相对比时，很明显Bsep在出生前几乎不能被检测到，然而Mrp2在16天胎儿就可以检测到，表明胎儿阶段肝分泌单价胆汁酸盐没有发生，直到出生以后才出现。大鼠肝毛细胆管质膜微囊中ATP依赖的Bsep以相同数量级的速度转运不同种类的胆汁酸盐。除转运牛磺酸胆酸盐外，Bsep还介导ATP依赖的甘氨胆酸盐、牛磺鹅（去氧）胆酸盐和牛熊去氧胆酸盐的转运。大鼠Bsep对紫杉醇有较低程度的耐药性，但对其他的具有部分多耐药显型的药物（如长春碱和地高辛）则无。对小鼠Bsep的转染研究也揭示它对长春碱的分泌只有轻度增强，表明Bsep可能与外源物的解毒作用没有什么重要关联。

小鼠Bsep基因位于小鼠染色体2上的一个区域，它还与遗传性胆石症的易感性有关，但具体机制还不清楚。与人类遗传性BSEP缺陷（PFIC-2）不同，小鼠中这个基因靶向灭活可导致非递增但是持续的肝内胆汁淤积，这是由于胆管分泌鼠脱氧胆酸和一个新四羟基化的胆汁酸盐所致。要指出的是，胆汁流减少到最低限度，而胆汁酸盐分泌只减少到30%，表明小鼠中还有其他的胆汁酸盐转运子。虽然这个选择性转运系统的分子同源性还有待证实，但是Mrp2是一个四羟基胆汁酸盐转运子。此外，它还可能转运硫酸化和葡糖醛酸的二价胆汁酸盐阴离子，因为它们也是Mrp的底物，这可解释这些动物中绝大多数未知的胆汁酸盐转运。鼠Bsep包含几个磷酸化作用位点，它们可能调节Bsep的胆汁酸盐转运能力。

在脊椎动物进化中，Bsep是高度保守的，近来可从小鳐（一种两亿年古老的海洋脊椎动物）克隆的Bsep证实。已报道人类中BSEP突变位点也从这种小鳐Bsep同源物中发现，这些突变位点在Sf9细胞系中可抑制小鳐Bsep的转运功能。

导致进行性家族性肝内胆汁淤积（PFIC-2）的基因鉴定发现了人的BSEP基因。毛细胆管膜BSEP缺失和极低导致胆道胆汁酸盐浓度降低，表明人BSEP基因在病人中变异与PFIC-2的发生有关。这表明BSEP是一个主要的毛细胆管胆汁酸盐转运系统。两个研究小组经多年对人BSEP基因的功能表达进行研究，发现它与人毛细胆管膜微囊对胆汁酸盐有相似的亲和力和底物特异性。

（2）Mrp2/MRP2胆汁中二价盐的毛细胆管排泄：

胆盐结合输出泵（Mrp2/MRP2）（Abcc2/ABCC2）可以在毛细胆管中非特异地运输阴离子（cMOAT），它首先从大鼠肝脏中克隆出来，继而从人类和小鼠肝脏中也克隆得到。Mrp2/MRP2介导很多阴离子的毛细胆管排泄，这些阴离子大都是二价的两性分子，且随着肝（实质）细胞Ⅱ相结合中产生的谷胱甘肽、葡萄糖醛酸和硫酸盐的变化而变化（如胆红素二葡萄糖苷酸）。GSH的毛细胆管排泄也由Mrp2/MRP2介导。带有两个负电荷的二价胆汁酸盐如牛磺酸盐和葡萄糖石胆酸盐是由Mrp2/MRP2介导的，然而Mrp2/MRP2却对一价胆汁酸盐无作用。不过，个别氨基酸的突变会使Mrp2具有转运一价胆汁酸盐的能力。其他Mrp/MRP的异构形式如Mrp1/MRP1和Mrp3/MRP3存在于基质膜，Mrp2/MRP2功能损坏发生胆汁淤积时，它们可起代偿作用。小鼠的Mrp2基因位于染色体19D2上，19D2与胆石症易感性相关。人类MRP2基因位于染色体10q24上，MRP2基因突变会导致Dubin-Johnson综合征，这种综合征以内源性和外源性两性化合物的毛细胆管排泄障碍为特征；这个综合征的大鼠模型是转运缺陷（TR-）和赫罗纳（Groningen Yellow，GY）大鼠（Wistar系）或者日本卫材高胆红素血症大鼠（EHBR）（Sprague-Dawley系），这些是cMOAT功能特征和Mrp2克隆的关键模型。

（3）胆汁排泄中其他的毛细胆管运输系统及与胆汁酸盐排泄的关系：

一旦胆汁酸盐排泄进入胆汁，它们就会刺激卵磷脂和胆固醇从毛细胆管膜外叶中释放，释放的卵磷脂和胆固醇会交替生成胆汁中的混合胶态离子，这样就可以避免胆汁酸盐对胆管上皮细胞的毒性，否则就会因为无抗衡的胆汁酸盐清洁剂作用而出现毒性。Mdr2/MDR3（Abcb4/ABCB4）保证了毛细胆管膜外叶卵磷脂的连续供给。

除磷脂的胆汁排泄之外，胆汁也是胆固醇代谢消除的主要途径。胆固醇大都来自于血浆高密度脂蛋白（HDL）。HDL胆固醇的肝细胞吸收是通过清道夫受体（SR-BI）介导的。一种ATP依赖性胆固醇运输器 （ABCA1）介导了胆固醇从巨噬细胞到HDL微粒的反向运输，使已经吸收的胆固醇从肠细胞中释放出来。在个别个体中会变异产生丹吉尔病（Tangier disease，一种家族性疾患，表现为血清中缺乏高密度脂蛋白，扁桃体及其他组织中有胆固醇酯贮积）和家族性的HDL缺乏症，后者易患动脉硬化症及冠心病。ABCA1在肝中高度表达，但在胆汁胆固醇排泄中却不起主要作用，因为Abca1敲除的小鼠并不会表现出胆汁酸盐导致的胆固醇排泄障碍。谷固醇血症是一种以饮食固醇的胆汁排泄降低为特征的疾病，在谷固醇血症病人身上发现了两个高度同源性的分别编码谷甾醇运输器甾醇苷-1和-2的基因（ABCG5 和ABCG8）的变异。ABCG5 和 ABCG8也在肝脏中高度表达，它们可能在肝胆汁排泄中起关键作用，有研究发现，经过基因改造的小鼠胆汁胆固醇排泄量比人类ABCG5 和ABCG8的表达量高出5倍。

可变异产生家族性肝内胆汁淤积的P型ATP酶Fic1/FIC1 （ATP8B1）属于氨基磷脂转运体一族。Fic1/FIC1位于毛细胆管膜和胆管上皮细胞，但在肝外组织包括肠和胰腺中也高度表达。Fic1/FIC1的具体作用还不明确，但这个转运体的变异会影响胆汁淤积的程度，这表示它必定在毛细胆管胆汁酸盐排泄中有重要的直接或间接作用。据报道，这些患者疏水胆酸盐如石胆酸盐（石胆酸的解离形式）和鹅去氧胆酸盐的排泄显著降低，而疏水胆酸盐与胆汁变化有关，表明Fic1/FIC1能直接排泄高疏水胆酸盐。除此之外，Fic1/FIC1也能通过保持内外层毛细管膜的不对称性而在胆汁分泌中发挥间接作用。Fic1/FIC1在胰腺、小肠、肾等肝外组织中的大量表达表明它在调节胆汁分泌过程中有非常广泛的作用，也可以解释一些与胰腺炎、痢疾、肾结石之类症状有关的肝外特征。当小肠胆汁酸盐吸收异常而需口服时，Fic1 （-/-）小鼠既不能正常排泄胆汁酸盐，也不能聚集胆汁酸盐，但其详细机制还不明确。

（三）胆管细胞胆汁酸盐转运

尽管胆管细胞占总的肝细胞的3%～5%，但胆管上皮细胞在正常的胆汁分泌过程中发挥着非常重要的作用。大的和中等大小的肝内胆管（直径小于30μm的小胆管除外）含有几个有分泌和吸收功能的转运系统（见表7-1和图7-1）。胆汁组成包括胆汁酸盐、葡萄糖，并且药物能从胆汁转运进入胆管细胞。然而，只有一小部分胆汁酸盐以单体形式存在，所以只有一小部分胆汁酸盐能被胆管细胞吸收。

1.胆道上皮细胞的顶端转运系统

胆汁酸盐被Isbt/ISBT吸收，Isbt/ISBT也称为Asbt/ASBT （SLC10A2），和在末端回肠表达的基因产物相同。不过，在大鼠胆管上皮细胞中，Isbt的表达量是回肠中的1/7，这可能表明其有不同生理作用，如通过胆汁酸盐发送信号。一小部分重吸收的胆汁酸盐也可能以非离子溶液的扩散被吸收。

胆囊上皮细胞可通过吸收和分泌过程来改变肝内胆汁的组成。最近在人类胆囊上皮细胞中发现了MRP2 和 MRP3。和其他上皮细胞类似，MRP2存在于膜顶层，MRP3存在于膜底层和侧边。据报道不易观察到MRP1蛋白质的表达。另外，在人类胆囊胆管上皮细胞可发现ISBT和OATP-A的表达，这些转运体能介导钠依赖性或非依赖性牛磺胆酸的吸收。

2.胆道上皮细胞的基侧分泌

胆汁酸盐吸收后，胆汁酸盐可经由胆管细胞的基侧底边流入胆管周围丛。从功能上来说，这个机制是钠依赖性的。在分子水平，这个步骤由Mrp3/MR3完成。已在大鼠和人类的胆管细胞和胆囊上皮细胞的基侧底膜发现Mrp3/MR3表达。

另外的转运系统包括Isbt/Asbt （t-Asbt）的可选择性剪接变异体，不过，Isbt/Asbt （t-Asbt）的转运能力还未知。对卵母细胞表达的研究显示，与Asbt相比，t-Asbt主要起分泌转运功能。后来的研究也表明，在胆管细胞的胆汁酸盐转运过程中需要两个Asbt 异构体，尽管最近人们对t-Asbt是否存在仍持怀疑态度。而Oatp3可能参与基侧底部的胆汁酸盐从胆管细胞的流出。

（四）肠内胆汁酸盐的转运

胆汁酸盐、胆固醇和磷脂要进行肠肝循环，这些胆汁成分得以运回肝脏以便重新排泄进入胆汁。最有效的胆汁酸盐保留机制是末端回肠已发生共轭变化的胆汁酸盐通过钠离子依赖的机制得以回收利用。另外，在最近的大鼠空肠中发现了非钠依赖性阴离子交换体。在小肠和大肠中也发现了未共轭的胆汁酸盐的被动扩散。

1.胆汁酸盐进入肠道黏膜细胞的顶端吸收

回肠胆汁酸盐转运体（Isbt/ISBT或Ibat/IBAT）也称为顶端钠离子依赖性胆汁酸盐转运体 （Asbt/ASBT），钠依赖性胆汁酸盐的重吸收就借助于此。这个运输系统也可出现于胆管细胞和近端肾小管细胞的膜顶部。Isbt首次是从大田鼠（东欧或亚洲产的大颊的鼠类）肠中克隆得到的，继而在人类、大鼠、兔子和小鼠回肠中也克隆得到。其大小为48ku，膜拓扑学和运输特性都和Ntcp/NTCP （35% 氨基酸）相似。Isbt在大鼠发育过程中分两个步骤表达，第一次表达发生在怀孕22天，紧接着在出生后17和18天有个短暂性的降低和一个急剧增加。初级和次级结合和未结合的胆汁酸盐都与Isbt/ISBT作用。然而，相比转运除胆汁酸盐之外的非胆汁盐类物质Ntcp/NTCP，Isbt/ISBT的作用特异性似乎严格局限于胆汁酸盐。ISBT是人类最主要的肠内胆汁酸盐回收系统，ISBT的变异会产生胆汁酸盐吸收障碍。

非钠离子依赖性胆汁酸盐转运体Oatp3 （Slc21a7）与Oatp1 和 Oatp2有80%～82%的相似性，而其转运特性与Oatp2相似，都有一系列包括胆汁酸盐在内的两性阴离子作为其作用底物。Oatp3首次从视网膜克隆得到，在空肠肠道黏膜细胞膜的刷状边缘得以表达生成。Oatp3 的mRNA转录在整个小肠随处可见，在大脑、肺、肾脏中也是如此，但是Oatp3蛋白质主要存在于空肠上皮细胞的腔面，这与Oatp3非钠离子依赖性转运系统的作用相一致，非钠离子依赖性运输系统主要存在于空肠。胆汁酸盐吸收进入空肠的刷状边缘膜的小泡由内外两侧的梯度激活，这与Oatp1有相似之处。然而这个机制是否也适用于Oatp3还有待研究。相比Isbt，Oatp3对肠内胆汁酸盐吸收的重要性也有待阐明。

顶端膜除了吸收系统外，顶端刷状缘膜也含有分泌系统，包括Mdr 和 Mrp 家族成员 （如Mdr1、Mrp2）。就胆汁酸盐的转运来说，Mrp2能起到充当硫酸化或葡萄糖苷化胆汁酸盐选择性分泌的作用，这与肾中Mrp2 的作用类似。

2.肠道黏膜细胞的细胞内胆汁酸盐转运

因为在胆汁酸盐转运中有其他细胞的参与，有关肠道黏膜细胞内胆汁酸盐转运细胞机制的研究较少。光亲和标记研究发现了一种14-ku 肠细胞质胆汁酸结合蛋白（I-Babp），I-Babp附着于Isbt上。I-Babp 很可能是胆汁酸盐通过肠细胞的跨细胞转运过程中起重要作用的蛋白质。回肠胆汁酸盐吸收复合体是多聚物，包含4个Isbt二聚物和4个I-Babps。类似的Isbt 和I-Babp的个体发育表达模式和它们对胆汁酸盐和地塞米松的反应表明这两个转运系统即使不相同，可能也由类似的机制所调节。

3.胆汁酸盐从肠细胞基侧膜分泌

有研究证明肠细胞的基侧底膜存在阴离子交换机制。最近报道在大鼠回肠中，t-Asbt （它可充当阴离子交换剂）在mRNA水平上的表达比全长Asbt表达高出2倍。另一个胆汁酸盐从肠细胞分泌有潜在补充作用的是Mrp3/MRP3，它已在大鼠和人类小肠中得以发现。Mrp3/MRP3能在肠的所有部位的侧底膜表达，但其表达水平在十二指肠最低，而在末端回肠和结肠则显著升高。这与Mrp2/MRP2相反，Mrp3/MRP3主要在最近的肠顶端膜表达。Mrp3/MRP3在末端回肠的高度表达提供了胆汁酸盐返回门脉循环的机制。Mrp3/MRP3在小肠药物吸收的过程中发挥非常重要的作用。

（五）肾脏胆汁酸盐转运

逃避肝脏首过效应的胆汁酸盐从血浆进入尿液时在肾小球处进行过滤，进入尿液后，它们又被重吸收进入近曲小管。所以，正常情况下，尿中胆汁酸盐缺失微乎其微，但是在胆汁淤积状态下，胆汁酸盐的肾脏排泄就会成为主要的替代清除途径，这会使高浓度的血清胆汁酸盐通过肾小球的被动滤过增加，同时使二价胆汁酸盐肾小管排泄也相应增加，而肾小管胆汁酸盐的保留将会降低。

1.近曲肾小管顶端转运系统

近曲肾小管细胞的顶端质膜除了含有胆汁酸盐排泄进入尿液的转运系统外，还含有胆汁酸盐重吸收的转运系统。胆汁酸盐可被近曲肾小管顶端钠离子依赖性胆汁酸盐转运体Isbt所吸收。除Isbt之外，Mrp2和 Oatp1也存在于顶端的刷状缘膜上。Mrp2可能参与有机阴离子（如对氨基马尿酸）正常状态下肾小管排泄以及胆汁淤积时磺酸化/葡（萄）糖苷化胆汁酸盐尿液排泄。与肝细胞基侧底部不同，Oatp1位于近曲肾小管S3片段的顶膜。Oatp1对肾小管胆汁酸盐吸收的作用目前还不十分清楚。另外，Oatp3 （Slc21a7）在大鼠肾脏中也可表达。与大鼠类似，在人类肾小管细胞也发现了ISBT、OATP-A和MRP2。

2.近曲肾小管基底排泄系统

最近研究表明，近曲肾小管基底排泄系统对Mrp1有潜在作用。然而，最近在大鼠近曲肾小管的基底膜也发现了Mrp3。所以，人们想知道Mrp3是否也对诸如胆汁酸盐之类的基底膜排泄发挥作用。

（六）胎盘的胆汁酸盐转运

因为胎儿的肝脏直到出生前才发育成熟，肝胆转运体的个体发育表达在出生前不久才可观察到，所以尽管在子宫中的胎儿肝脏可合成胆汁酸盐，但是通过胎儿肝脏排泄的胆汁酸盐却很少。相反，它们是通过胎盘从胎儿转运到母亲的血液循环再由母亲的肝脏清除。血液-胎盘屏障始于胎儿有毛细血管内皮细胞的一侧，细胞滋养层顶端膜表面与母体血液接触。在胚胎滋养层的基底侧膜（胎儿面）和顶部膜（母亲面）有不同的转运系统。然而，这些转运系统的分子特性还有待深入研究，且有关的研究证据也很零碎和不成系统。

1.滋养层基侧底部（胎儿面）

胆汁酸盐吸收是非钠离子依赖性的、双向的并且是跨膜刺激性机制，与OATPs/Oatps的作用相一致。值得特别指出的是，在胚胎时期就已经出现了部分OATP-A （SLC21A3）转录子。最近确定了OATP-B （SLC21A9）的位置是在合体细胞滋养细胞和细胞滋养层细胞膜基部，在此其可以参与胎源性硫酸固醇的胎盘吸收。初步数据显示大鼠胎盘中存在Oatps 1、Oatps 2和Oatps 4的mRNA转录子。另外，最近研究已证实了MRP3的存在部位，它位于胚胎期胎儿血管内皮和合体细胞滋养层，这表明MRP3在内皮和合体细胞滋养细胞障碍时，对胎儿胆汁酸盐的排泄有潜在的作用。Mrp1、Mrp2和Mrp 3转录子也同样在大鼠胎盘中检测得到，不过它们的亚细胞定位还不明确。

2.胚胎滋养膜顶部（母体面）

现人们已发现了ATP依赖性和非ATP依赖性胆汁酸盐转运系统，后者似乎是主要的转运系统。然而，在胎盘期就发现了部分Bsep/BSEP 转录子，说明BSEP可能是替补的转运子。

二、正常生理状况下胆汁酸盐转运子的调节

可在几个水平上调节膜转运蛋白的功能表达，包括基因转录、控制RNA翻译和转录后活性（表7-2，图7-2和图7-3）。尽管控制膜转运子基因转录的机制目前还不完全清楚，但是有许多因素与此过程有关，包括在基因增强子中结合上游调节子（RE）的组成和诱导DNA结合蛋白。

这些转录因子常常共同发挥作用刺激或抑制基因表达。近来人们的兴趣集中在一组细胞核激素受体（NHR）上面，这些受体被各种配体激活，比如类固醇、类视黄醛以及激素。按照它们的二聚作用和DNA结合的特点，细胞核受体可分为四类大亚群。Ⅰ类受体包括典型的类固醇激素受体如雌二醇、孕酮、睾酮、皮质醇以及醛固酮。Ⅱ类受体由维生素D3（近年来表明它也被疏水性石胆酸胆汁酸盐激活）、T3和全反式维A酸受体（RAR）组成。RAR也参与胆汁转运基因的调节。另一种Ⅱ类受体参与胆汁酸盐合成和转运的调节，包括与胆汁酸盐作用的法呢醇X受体（FXR）；过氧化物酶体增殖物活化受体α（PPARα），它的高度亲和性配体是脂肪酸、类花生酸类物质、氯贝丁酯和非甾体抗炎药；与氧化型胆固醇结合的肝X受体（LXR）以及孕烷X受体（PXR），该受体人同源物是类固醇和异源物受体（SXR）。孕烷X受体以及类固醇和异源物受体是精神紧张症类固醇和某些外源物的靶点。Ⅱ类受体可与维A酸X受体（RXR）异二聚体化，维A酸X受体使高度亲和性的DNA与直接重复片断（DR）结合，从而导致基因转录的激活。由于异二聚体的形成主要依靠维A酸X受体的活性，所以限制细胞或细胞核维A酸X受体的浓度可导致一种反抑制效应。

除了这些配体活化的细胞核受体外，其他因子如肝脏富含的转录因子，肝细胞核因子（HNF）家族包括肝细胞核因子-1、肝细胞核因子-3和CCAAT/增强子结合蛋白，以及甾醇反应性结合蛋白（SREBP）和细胞核因子κB（NF-κB），它们在肝胆转运子表达的调节中发挥着重要作用。

（一）胆汁酸盐转运子的转录调节

1.细胞核激素受体在胆汁酸盐转运子调节中的作用

表7-2和图7-2列举了许多胆汁酸盐转运子，这些转运子的表达由一种或更多的细胞核激素受体调节。胆汁酸是细胞核激素受体——法呢醇X受体的配体，它与它的异二聚体配体和维A酸X受体作为许多胆汁酸盐转运子的一种转录因子而发挥作用，包括肝脏胆汁酸盐输出泵Bsep和回肠中结合蛋白质I-Babp的胆汁酸。此外，作为一种转录抑制剂的短异二聚体蛋白-1（SHP-1）的表达，由法呢醇X受体进行自身调节，这种蛋白还能下调许多基因如Ntcp和胆甾醇-7α羟化酶CYP7A1的表达以及胆汁酸盐合成中限速酶的比例。近来研究显示胆汁酸盐如石胆酸和它的6-羟基化代谢物也是孕烷X受体的配体，其可导致CYP3A的转录，CYP3A是一种参与胆汁酸盐羟基化和解毒的酶。两种甲胎蛋白转录因子也称作肝受体同族体-1类似物，多药耐药相关蛋白3为胆汁酸盐的反应单元。通过与各种细胞核受体结合，胆汁酸盐可调节许多重要胆汁酸盐转运和代谢系统的表达。

（1）维A酸X受体：

维A酸X受体是Ⅱ类细胞核受体的专属异二聚体配体，与9-顺式-类维生素A酸结合后激活。因此维A酸X受体表达变化会影响许多胆汁酸盐合成和转运子基因的表达。维A酸X受体-α在肝、肾、肺和脾中大量表达，而另外两种维A酸X受体的异构体，维A酸X受体-β、维A酸X受体-γ却不能大量表达。

尽管敲除维A酸X受体-α的小鼠不能存活至怀孕中期，但是在一种白蛋白增强子的作用下，成体动物尤其是肝脏的维A酸X受体-α基因可被清除。这些研究表明无维A酸X受体-α存在时，肝脏中由不同种类维A酸X受体调节的多种代谢途径会发生显著性改变。其中包括法呢醇X受体，它作用于维A酸X受体来增强SHP的表达，进而抑制胆甾醇向胆汁酸盐转化。维A酸X受体的缺乏会导致CYP7A1 mRNA表达大量增加。维A酸X受体/法呢醇X受体对于CYP7A1的表达显现出很大的负效应，而此维A酸X受体/法呢醇X受体一般促进CYP7A1的表达，进而刺激胆甾醇向胆汁酸盐转化。缺乏维A酸X受体-α时，影响肝代谢途径的其他Ⅱ类细胞核受体，包括RXR/CAR-β 和 RXR/PXR，也会受到损害，进而导致肝脂肪酸结合蛋白、CYP4A1、CYP2B10和CYP3A1的显著减少。

因此维A酸X受体的表达是一种复杂的协调机制，这种机制可影响胆汁酸盐、脂肪酸、胆甾醇、类固醇和外源性化学物质的代谢对多基因产物的协同作用。

（2）RAR：

通过与这些基因增强子区域的视黄醛反应单元结合，RAR-α同其异二聚体结合物维A酸X受体一起激活肝胆转运子Ntcp 和Mrp2。

（3）法呢醇X受体/胆酸受体：

法呢醇Ⅹ受体作为一种维A酸Ⅹ受体异二聚体而发挥作用，并且以高度亲和性与反向重复序列反应单元（IR-1）结合。最初的研究表明由胆汁酸盐诱导的人回肠胆酸结合蛋白（I-BABP）依赖于法呢醇X受体/维A酸X受体与高度保守的IR-1（G/A GGTA A TAACCT）相结合。

法呢醇X受体在转运胆汁酸盐的组织包括肝、肠和肾中表达，并且按照下列顺序鹅去氧胆酸（CDCA）>去氧胆酸盐 （DCA）=石胆酸（LCA）>胆汁酸（CA）被胆汁酸盐活化。法呢醇X受体是细胞核胆酸受体，有研究显示含有鼠和人法呢醇X受体的表达质粒可被转染到猴的肾CV-1细胞或人的肝细胞瘤HepG2细胞中，且对胆汁酸盐代谢物有反应。鹅脱氧胆酸是最有效的激活剂，它对鼠和人法呢醇X受体的半数最大有效浓度分别为50和10μmol/L。氨基酸残基天冬酰胺和异亮氨酸使得人法呢醇X受体对CDCA具有很强的敏感性。去氧胆酸盐和LCA也会刺激法呢醇X受体的表达，但只是在较小的范围内进行，而其他甾醇包括胆甾醇、氧化甾醇、甾类激素和其他的胆酸代谢物没有这种作用。最值得注意的是熊去氧胆酸和β-熊脱氧胆酸（一种在胆汁淤积小鼠模型中大量积聚的胆酸）可使产生的活化效应消失。共转染测定表明，对于胆汁酸来说，法呢醇X受体/维A酸X受体的异二聚体可最大限度地转活化荧光素酶报道子。有研究发现法呢醇X受体可以抑制编码胆固醇7α-羟化酶（CYP7A1）的表达，胆固醇7α-羟化酶是胆甾醇合成胆汁酸的限速酶，同时还能刺激人回肠胆汁酸结合蛋白（一种对胆酸具有高度亲和性的17-膜攻击复合体抑制因子蛋白，它可以在末端回肠调节胆汁酸盐的吸收）的表达。对来源于人肠细胞Caco-2细胞系的研究表明胆汁酸盐可增强I-BABP表达，这一发现与I-Babp表达减少导致小鼠的胆汁转移和胆酪胺作用效应一致。缺失和突变分析已经确定通过与增强子部位的胆汁酸反应单元结合，法呢醇X受体/维A酸X受体-α异二聚体激活I-BABP基因表达，这在人、鼠和兔中都得到了证明。后来的研究表明法呢醇X受体激活转录抑制剂SHP-1的表达，在小鼠体内SHP-1以一种优势方式起作用进而抑制CYP7A1。因此通过与法呢醇X受体和后面的SHP活化结合胆汁酸盐来反馈调节自身合成。以后的研究证明人，小鼠和大鼠BSEP/Bsep增强子被法呢醇X受体激活，并且在人的初始肝细胞或HepG2细胞中，按照激活法呢醇X受体顺序，胆汁酸盐同样能增强BSEP表达。相反，通过抑制法呢醇X受体激活，LCA可降低BSEP表达。近来研究已经证明Mrp2和人法呢醇X受体附近OATP8增强子的反式激活作用。同胆汁酸盐转运子和I-BABP相反，尽管研究证实I-Babp在调节法呢醇X受体中所起作用，但回肠钠依赖性胆汁酸盐转运子Isbt并不由法呢醇X受体调节。

总之，法呢醇X受体在表达胆汁酸盐转运子的组织中大量表达，CDCA、DCA和LCA以及它们的结合物调节基因转录并且在细胞表达系统中表达，它们是法呢醇X受体的高效激活剂，它们以生理学的浓度同法呢醇X受体结合。这些发现为胆汁酸盐是此类NHR的天然配体的论断提供了强有力的证据。法呢醇X受体在调节许多胆汁酸盐转运子表达中的重要性证据来自于对细胞核受体法呢醇X受体靶向破坏的研究。当给野生大鼠喂食一种1%胆酸食物时，没有观察到不良作用。Bsep上调的同时Ntcp 和CYP7A1都向下调节，因此限制了肝脏中胆汁酸盐的毒性聚集。此外，SHP也被上调，促进了Ntcp的下调并且减少了CYP7A1的表达。然而，当给法呢醇X受体无效的大鼠喂食胆酸时，观察不到Ntcp、CYP7A1、Bsep或SHP的表达变化，而且大鼠会发展成严重的肝坏死，另外，7天后30%会发生死亡。总而言之这些发现证实了法呢醇X受体在肝胆汁酸盐转运调节中的重要性，并且支持了以前的研究，即胆汁淤积模型中，Ntcp的下调和Bsep的上调可能使肝脏不发生胆汁酸盐的肝毒性聚集。

（4）SHP-1：

已知胆汁酸盐会抑制CYP7A1的表达，此为胆甾醇向胆汁酸盐转化提供的反馈调节。相反地，胆甾醇刺激CYP7A1表达上调，CYP7A1是胆甾醇合成胆汁酸盐的限速酶。细胞核受体LXR-α已知可被氧固醇胆甾醇衍生物24，25（S）-环氧胆固醇激活，并且同它的异二聚体配体维甲酸X受体与CYP7A1增强子中的一种LXR反应单元结合，从而诱导CYP7A1的表达。尽管如此，CYP7A1增强子并不包含法呢醇X受体的反应单元。相反，细胞核受体SHP-1缺少一个DNA结合区，它通过结合和抑制肝受体同族体-1的转录活性，以及另一种单体毒性细胞核受体（该受体作为一种活性因子起作用且为组成的CYP7A1表达所必需）来抑制CYP7A1的表达。在所有三种基因增强子区域，来自大鼠、小鼠和人的SHP-1都含有维A酸X受体/法呢醇X受体的结合位点。当HepG2细胞通过法呢醇X受体表达转染时，由鼠或人SHP-1增强子控制的带菌者［一种有效的非甾类配体（GW4064）］可大大增强一种荧光素酶报告基因的表达，这表明在这些种类中SHP-1表达直接由法呢醇X受体/维A酸X受体调节。食用大量的胆酸在减少小鼠CYP7A1表达的同时，可上调SHP-1mRNA的表达。因此，胆汁酸盐从胆甾醇开始，通过刺激SHP-1的表达，进而能够调节其自身合成。SHP-1通过阻断LRH-1的功能，依次抑制CYP7A1的表达。胆汁酸盐合成也受甾醇12α-水解酶的调节。甾醇12α-水解酶的基因也含有一个LRH-1反应单元，这一反应单元的主要靶向是SHP介导的抑制。因此胆汁酸盐的合成至少需要五种细胞核受体，包括RXR、LXR、FXR、SHP-1和LRH-1复杂的相互作用才被诱导调节。尽管如此，SHP无效时，小鼠胆汁酸盐合成负反馈调节的部分维持提示了存在SHP依赖性通路，同时也表明有多种机制调节胆汁酸盐内环境稳定。由于喂食胆汁酸盐会下调小鼠Ntcp的表达，因此这种下调很可能是由于SHP-1抑制这种胆汁酸盐转运子的表达所引起。近来证据也提示体外由胆酸引起的Ntcp增强子活性的抑制是通过胆汁酸盐诱导的法呢醇X受体靶基因SHP-1的表达和以后维A酸X受体的直接抑制介导，进而导致胆汁酸盐引起的Ntcp的视黄醛反式激活的抑制。这些发现可解释胆汁淤积时Ntcp表达下调。SHP-1同样能抑制HNF-4和维A酸X受体的反式激活。最后，激活或抑制SHP-1表达的配体将成为胆汁酸盐合成药物治疗的靶点，对治疗胆汁淤积性肝病有益。对原代大鼠肝细胞的研究提示牛胆酸以及肿瘤坏死因子-α是c-jun氨基末端激酶的强激活剂，SHP-1是活性c-jun的一个直接靶点。SHP-1中一种推定的活性蛋白-1单元的突变抑制了c-jun介导的SHP-1增强子的活性，提示信号级联的c-Jun氨基端激酶的胆汁酸激活在大鼠肝细胞中调节CYPA1水平非常重要。疏水性胆汁酸盐同样是巨噬细胞细胞因子表达（肿瘤坏死因子-α和白细胞介素-1）的强效诱导剂，提示胆汁酸盐诱导的细胞因子自身能介导部分胆汁酸盐效应。尽管如此，这些效应看上去要受到非结合型胆汁酸盐的限制。重要的是，胆汁酸盐和细胞因子都是已知的导致AP-1形成的c-Jun氨基端激酶途径的激活剂。其中大鼠Isbt增强子中的一种AP-1单元可介导Isbt表达的胆汁酸盐效应。

（5）FIF：

FIF也称LRH-1或CYP7A1增强子结合因子。一种推定的胆汁酸盐反应单元，已经从Caco-2细胞中分离得到并在人MRP3的增强子区域得到证实。在一项研究中发现，CDCA以剂量时间依赖的方式可刺激MRP3mRNA表达增加3倍。胆汁酸盐反应单元已经在-229/138区域得以确定，且包括两个FTF样的单元。由于MRP3位于细胞基侧膜，这些发现提示胆汁酸盐可能调节它们从肠道开始的肝肠循环。此外，这一机制很可能也解释了在保持胆汁酸盐活性以及胆汁淤积时肝细胞和肠细胞内Mrp3/MRP3的上调。初步研究显示一种LRH-1反应单元可能调节Isbt表达，并且能介导胆汁酸盐效应。相反的是，另一个研究提示胆汁酸诱导的FTF很可能通过HNF4α（HNF4α维持基本的CYP8B1转录）影响反式激活而抑制CYP8B1的表达。

（6）SXR/PXR：

人SXR和啮鼠动物同族体PXR作为药物解毒途径中的外源性化学物质受体，调节CYP3A基因表达而发挥作用。这些细胞色素P450酶促进药物解毒途径中第一步的羟基化反应。鼠PXP基因可靶向破坏外源性化学物质诱导CYP3A的能力。近来研究提示胆汁酸盐可能也作为SXR和PXR的功能配体而发挥作用，因此上调CYP3A酶和药物肝摄取的可能转运子（如Oatp2的表达）。同FXR相反，配体能力的强弱顺序不同：3-酮类-LCA>LCA>DCA=CA。LCA是一种强效的胆汁淤积性胆汁酸盐，给小鼠喂食这种盐，会导致严重的肝坏死。用孕烯诺龙-16α-腈（PCN）治疗小鼠，可以增强石胆酸的羟基化代谢产物的形成，并且可保护小鼠免受这种胆汁酸盐的毒性作用，PCN是一种有效的CYP3A诱导剂。PCN的这种保护性作用在PXR小鼠中被破坏。给PXR小鼠喂食LCA也不能改变另外两种胆汁酸抑制CYP7A1表达的细胞核受体FXR和SHP。这些研究共同提示SXR和它的配对物PXR可能作为胆汁酸盐受体而发挥作用，而且会促进CYP3A的表达上调，从而增强潜在毒性胆汁酸盐的代谢。因此，很有必要对病人和胆汁淤积肝损伤小鼠模型进行SXR和PXR表达的研究；抗生素利福平，是另一种有效的SXR配体和CYP3A诱导剂，已被表明用于胆汁淤积肝病中瘙痒症的治疗效果很好。可推测利福平可能会刺激胆汁酸6α-羟基化，进而导致葡（萄）糖酸苷化通过UDP-葡糖醛酸基转移酶和尿中胆汁酸盐的排泄。这可能也可解释为什么用利福平治疗病人效果会增强。对FXR/BAR敲除小鼠的研究显示CYP3A11和CYP2B10有很强的上调效应，在这种小鼠体内，胆汁酸盐输出泵的表达减少，肝内胆汁酸盐水平表达增加。用胆汁酸盐喂养FXR受体敲除小鼠，它的Mrp3和Mrp4 mRNA表达也会上调并增强。一种观点认为通过细胞核受体，由胆汁酸盐介导的胆汁酸盐排泄途径在肝转运子转运的过程中可发生代偿性变化，这些研究为这一观点提供了支持。有趣的是，亲水性胆汁酸盐UDCA和它的转化产物TUCDA（它是弱的FXR活化剂）是人肝细胞PXR和CYP3A4的强效刺激物，这就提示UDCA可用于治疗慢性胆汁淤积肝病并解释了其可能的作用机制。

SXR也会激活MDR1的基因表达，介导P-糖蛋白表达对药物如紫杉醇的影响。另一研究提示PXR也参与Oatp2的调节，从而解释了微粒体诱生化合物如何上调Oatp2的表达。PXR可能调节Mrp2转录。根据这些观察，SXR/PXR很可能通过药物和各种毒物（如顺铂，利福霉素）介导Mrp2 和 Mrp3的调节。这些发现同样也提示肝内源/外源物（Ⅰ相）的代谢（经细胞色素P450）以及它们（Ⅱ相）的结合代谢产物（经Mrp2）的排泄有高度协调作用。当肝脏中出现一些外源性和内源性物质时，SXR/PXR可协调调节吸收、代谢以及药物和潜在毒物包括胆汁酸盐的消除。

（7）构成型雄甾烷受体：

如FXR和PXR，构成型雄甾烷受体作为一种RXR 异二聚体同DNA结合，但在肝脏中大量表达。CAR受到雄甾烷代谢产物的抑制。同其他Ⅱ类NHRs相反，CAR也位于细胞质中且与许多化合物包括镇静安眠剂接触后会转移到细胞核。近来研究表明CXR和PXR以DR-3、D-4或6-bp空间的翻转重复与普通反应单元在CYP2B和CYP3A的增强子处结合。这样，这两种信号途径看上去在外源性化学物质药物代谢的调节中发生相互作用。FXR与RXR-α具有高度亲和性，也与同CAR和PXR共用的鼠Mrp2增强子反应单元结合。由于天然的（CDCA）和合成的（GW4064）FXR配体都能诱导人和鼠肝细胞MRP2/Mrp2 mRNA的表达，因此胆汁酸盐以及CAR和PXR配体都能够调节Mrp2的表达。而且，已表明CAR激活剂在鼠的肝脏可诱生Mrps1-3，但在肝外组织如肾和肠则不能。最近研究表明CAR和PXR结合到共同反应因子，这些因子存在于DR-3和D-4的CYP2B和CYP3A的促进子中，或者在6-bp空间重复翻转。因此这两个信号通道显示外源性化学物质的代谢规律。FXR同样把高亲和力的RXR-α和大鼠Mrp2促进因子的核苷酸序列联系起来，它以CAR和PXR共同拥有Mrp2促进因子。因此胆盐与CAR和PXR配体可调节Mrp2的表达，自然发生（CDCA）和合成的FXR配体（GW4064）可诱导MRP2/Mrp2 mRNA在人类和鼠肝细胞中的表达。此外，CAR激活剂可诱导鼠肝中Mrps1-3的表达，而不是诱导肝外组织如肾和肠Mrps1-3的表达。

2.其他转录因子在胆盐转运分子调节中的作用

（1）AP-1：

两个AP-1同源性位点见于大鼠回肠顶端钠依赖性胆盐转运因子Isbt的近端促进子处。c-jun和c-fos与这些成分结合并能增强启动子在转染细胞系中的活性。

（2）HNF-1α：

HNF-1α是一种肝富集转录因子，它调节几种肝细胞特异基因的转录，包括胆盐转录因子Ntcp和血浆蛋白例如白蛋白、α1-抗胰蛋白酶和血纤维蛋白原等。这两种亚型已经被鉴别：HNF-1 （或HNF-1α）和vHNF（或HNF-1β）。HNF-1α主要见于肝细胞中，但也出现在其他器官的上皮细胞中，包括肾近曲小管、胃、小肠、结肠和胰腺，然而HNF-1β有更广的分布。两者均可形成同种或异二聚体，以回文结构结合15-核苷酸同源序列（A/GTTAAT）。HNF-1α负性地调节它自身的表达，其他的HNF-4依赖性基因通过负反馈抑制HNF-4。HNF-1α在Ntcp的表达中发挥重要作用，HNF-1α敲除鼠肝脏中，Ntcp、Oatp1和Oatp2的表达明显减少。Isbt在回肠末端不表达，导致粪便胆盐缺失。HNF-1α对Isbt基因转录有直接激活作用。HNF-1也调节胆汁酸受体FXR/BAR的表达，并在Bsep、SHP和 I-Babp转录调节中依次发挥关键作用。

OATP-C（SLC21A6）和 OATP（SLC21A8）以及大鼠 Oatp4（Slc21a6）的表达对于人类HNF-1是必需的，因为HNF-1α在胆盐转录因子表达和内环境稳态中有非常重要的作用。

（3）HNF-3β：

过度表达HNF-3的转基因鼠可导致肝脏Ntcp和Mdr2的表达减少。有些研究证实HNF-3β可使肝脏富含的同源基因（Hex）激活，其本身又可正性调节Ntcp启动子的表达。

（4）HNF-4：

最近对敲除HNF-1α和HNF-4α基因小鼠研究表明其可降低基底外侧胆盐和有机阴离子摄取系统的表达（Ntcp，Oatps），表明这些转录因子在维持基底侧转运子表达中起重要作用。这些作用可通过HNF-4对HNF1表达效果得到间接的解释。

（5）信号传导子与转录活化子：

信号传导子与转录活化子（STATs）由一种信号传导蛋白家族组成，细胞外多肽（生长因子和细胞因子）与跨膜受体结合可导致信号转导蛋白激活。通过与两个空间相邻的位点结合，STAT5可激活大鼠Ntcp启动子，而生长激素和催乳素可使Ntcp表达上调。

（6）C/EBPs：

C/EBPs是亮氨酸拉链转录因子家族，可调节多种细胞分化和增殖、代谢作用（如葡萄糖异生和碳水化合物代谢）以及肝脏、脂肪组织、造血组织损伤的免疫反应。人NTCP和大鼠Ntcp启动子包括几个假定的C/EBP-α 和C/EBP-β结合点。通过RXR-α：RAR-α，大鼠Ntcp启动子激活需要 C/EBP。有研究提示C/EBP结合点在大鼠Mdr1b和人类MDR3及MRP2启动子，表明这种转录因子在肝胆管转运子的表达中起非常重要的作用。

（7）PPAR-α：

最近研究表明在调节人ISBT基因表达过程中PPAR-α有重要的生理作用，PPAR-α可通过调节肠内胆盐吸收而保持胆盐的体内平衡。

（二）胆盐转运子的转录后调控

大量的证据表明肝细胞内几种胆盐转运子是转录后调控，这些转运子的细胞内池的恢复可刺激细胞膜表面的表达。

1.肝细胞基侧转运子

对离体小鼠肝细胞的研究表明，通过蛋白激酶A介导的反应，cAMP可刺激钠胆盐共转运，这也可以通过增加胞内钙的增加来实现，而蛋白激酶C的激活可下调其作用。cAMP的刺激作用与质膜Ntcp的增加和内涵体隔室Ntcp的减少有关，但与蛋白合成无关。有研究表明Ntcp是一种丝氨酸/苏氨酸磷蛋白，cAMP可导致NTCP去磷酸化，使得Ntcp在质膜贮留继而刺激Ntcp介导的胆盐吸收。进一步研究表明，蛋白磷酸酶2A的抑制剂冈田酸通过减少cAMP介导的胞内钙增加来部分地阻止cAMP刺激的NTCP易位。然而在不抑制基底牛磺胆酸盐吸收的情况下，冈田酸可增加NTCP磷酸化。因此由蛋白激酶2A抑制所致磷酸化的增加并不会影响Ntcp活性。这些研究表明蛋白磷酸酶可维持cAMP介导的信号转导，但是cAMP介导的去磷酸化是否由于某种激酶的抑制或其他蛋白激酶激活目前仍未清楚。磷脂酰肌醇（PI）-3激酶的抑制剂和肌纤蛋白丝形成可阻止cAMP易位和Ntcp到质膜，并增加硫磺胆酸盐在小鼠肝细胞的吸收。Oatp1的激活也可以通过磷酸化的改变来介导。

在小鼠Ntcp胞质尾区，特异酪氨酸残基的磷酸化可能与基底外侧转运子靶向到特异血浆区域有关。在C0S-7和MDCK细胞中，胞质尾区56氨基酸剪切可抑制绿色荧光蛋白NTCP转运到质膜。在定位诱变实验中证明了两个酪氨酸残基，即Tyr-321 和Tyr-307。Tyr-321代表主要的基底外侧分类决定子。

2.肝细胞毛细胆管转运子

最近研究表明，ABC转运子超家族的几个成员表达于细胞膜下的内涵体池的毛细胆管顶端决定簇残基，且对数种刺激产生移动。

对离体灌注小鼠肝的研究表明，通过刺激细胞内的囊泡转运系统，灌注cAMP可增加胆汁中胆盐的分泌。同时注射牛磺胆酸盐可进一步增加磷脂和胆盐的分泌。给予丁酰cAMP于小鼠肝细胞偶联体会导致顶端区域的扩张，并增加和增强荧光Mrp2底物的肝细胞的分泌。通过免疫荧光染色法研究发现，这些结果与Mrp2在顶端膜表达增强有关。双丁酰cAMP疗法同样可刺激胆盐荧光底物在肝细胞偶联体的分泌。cAMP效应为急性且不依赖于蛋白质的合成。微管功能抑制剂也可阻断这些作用，在此调节过程中，微管也发挥重要作用。

对无损伤小鼠的研究发现，静脉内注射双丁酰cAMP和牛磺胆酸盐后，从肝脏中分离的毛细胆管膜囊泡中的Mdr1和Mdr2，以及Mrp2和Bspe可快速和选择性地表达增加。这个结果对这些顶膜转运子来说，在功能上与ATP依赖性转运底物增加相关。这个过程可被秋水仙素和渥曼青霉素（一种PI-3激酶抑制剂）抑制，而在此过程中，微管和PI-3激酶起促进作用。应用放线菌酮对此过程无影响，这进一步说明这是一种转录后的调节。另外，对鼠肝离体毛细胆管膜囊泡研究表明PI-3激酶的3-磷酸肌醇产物对Mrp2和Bsep转运活性有直接转录后调节作用，而对 Mrp1转运活性没有此作用。

牛磺胆酸盐和cAMP似乎可刺激分离池中ABC转运子的恢复，有研究观察到，同时应用这两种物质可增加这些转运子毛细胆管的表达水平，这和应用单一一种激动剂的结果相类似。此外这些研究表明大多数胆盐输出泵蛋白位于细胞内，推测可能存在于内涵体室内，根据代谢需要可诱导其在毛细胆管区域的移动。

在某些生理和胆汁淤积的情况下，广泛应用于改善肝内胆汁淤积患者胆汁排泄功能的胆汁酸牛磺脱氧胆酸（TUDCA）也可以刺激转运蛋白插入毛细胆管顶膜。对离体小鼠肝细胞和灌注肝的研究表明，通过保持胞质内钙的持续增加，TUDCA而不是UDCA能刺激毛细胆管的胞吐作用。此过程涉及对微粒体Ca2+敏感的肌醇-1，4，5-三羟甲基氨基甲烷磷酸盐（IP3）的缺失，其是通过一种IP3非依赖性机制导致胞外钙的移动，这种移动借助质膜上的Ni2+敏感性钙通道完成。胞内钙的持续性增加与钙敏感性对碘氧基苯甲醚和α-PKC易位至细胞膜有关，此过程可使胞吐作用加快。对离体灌注小鼠肝的研究表明，TUDCA也能逆转牛石胆酸的胆汁淤积作用。在离体小鼠肝细胞中，牛磺石胆酸（TLCA）能把钙非敏感性对碘氧基苯甲醚蛋白激酶C-ε易位到毛细胆管膜上，这过程同样可由TUDCA逆转。用巴豆油酯（一种蛋白激酶C激动剂）处理HepG2细胞可导致肝细胞顶端域Mrp2的缺失，并重新定位到基底外侧域，这可能是由断裂的紧密连接通过旁侧扩散所致。蛋白激酶C抑制剂G0 6850可阻断这个过程。

对小鼠的其他研究表明，TUDCA也可通过增强胆盐的毛细胆管分泌作用机制来刺激胆汁分泌。这个过程被认为是由胆盐排泄能力的增强所介导，它由囊泡微管依赖性顶端靶向作用来调节，这些囊泡含有胆盐转运子和依赖于丝裂原活化蛋白（MAP）激酶的信号通路。在灌注小鼠肝中，TUDCA可激活信号通路，这种信号通路与PI-3激酶、Ras、一种小型单体GTP结合蛋白和细胞外信号调节激酶（Erk）MAP激酶有关。TUDCA对牛磺胆酸盐分泌的刺激作用可被PI-3激酶抑制剂阻断。最近研究表明TUDCA诱导的胆盐分泌刺激常伴随着胆盐输出泵中p38 MAP依赖性激酶即Bsep从细胆管区域插入肝细胞顶端毛细胆管区域。

给小鼠喂养UDCA会导致毛细胆管全部Bsep和Mrp2表达上调，而对Mdr2或基底外侧Ntcp则无此作用。胆盐和谷胱甘肽的分泌也会增加，表明这些结果有功能性相关。所有蛋白表达随着它们插入到毛细胆管膜的刺激而发生改变。因此这还不能解释一个复杂的信号通路，这表明胆盐转运蛋白胞内运输调节与此相关。

对毛细胆管转运系统恢复的信号研究较少。高渗和病理刺激如内毒素脂多糖（LPS）/细胞因子、胆管阻塞（如CBDL）、毒伞素可导致膜转运子的恢复，并伴随毛细胆管膜上功能性转运子数目的减少。除恢复以外，减少转运蛋白插入毛细胆管膜的靶向损害作用可导致胆汁淤积。恢复的膜转运子会从近亚尖端囊泡室再插入，但亚尖端囊泡室可由溶酶体或泛肽途径降解。毛细胆管ABC转运子存在于PKC、PI3-K和MAPK。转运蛋白的翻译后修饰［如磷酸化（P）和磷酸肌醇-3-激酶产物（PI-P1-3）］ 可能会迅速改变转运子活性。顺式-抑制剂［从胞质侧如CSA和其他药物］和反式抑制剂（从小管侧如E217G）部分地导致药物性胆汁淤积。锚定蛋白（如根蛋白）是一种含有肌动蛋白丝的交联转运子，其对转运子在适宜的部位定位是非常重要的，正如在胆红素排泄缺陷和根蛋白缺乏的小鼠毛细胆管膜中可见Mrp2的缺失。

三、胆汁淤积性肝损伤中胆盐转运缺馅

胆汁形成和胆盐转运的分子机制已经越来越清楚，对它们在胆汁淤积形成中的作用机制也有不少的研究和观察。然而其病理生理过程十分复杂，不仅可能导致决定胆汁分泌过程的膜转运子的调节和表达的缺陷，而且也会影响多种胞内活动，如破坏信号传导通路，改变细胞骨架蛋白的功能，影响紧密和非紧密连接蛋白的表达和定位，改变维持细胞极性的胞内囊泡的靶向作用等。

（一）胆盐转运蛋白的基因缺陷（FIC1、BSEP、MRP2和MDR3）

几种毛细胆管膜转运子编码的基因突变可导致婴儿遗传性家族性肝内胆汁淤积或称为进行性家族性肝内胆汁淤积（PFIC）。虽然纯合子隐性病很少见，但这些疾病为这些转运子在胆汁正常形成和胆汁淤积发病机制过程中所起的作用提供了重要的信息。这些转运子中的一个是毛细胆管胆盐输出泵（BSEP），另一个是磷脂输出泵（MDR3）。它们功能的正常对于胆盐在胆汁中混合成混合微胶粒起至关重要的作用。第三个是FIC1，其功能目前未知。这些转运子（FIC1、BSEP和MDR3）的基因突变可说明PFIC-1、PFIC-2和PFIC-3的表型表达。

1.Fic1/FIC1

FIC1纯合子突变可导致PFIC-1的发生，在安曼派教徒家族中和已知的Byler病以及格陵兰Inuit人群中可发现这种情况。在同样的基因区域上发生的突变也与在成人中较罕见发生的良性肝内胆汁淤积有关，也称为良性复发性肝内胆汁淤积（BRIC），这种疾病主要见于斯堪的那维亚人。这个基因发生突变会导致胆汁内胆盐的大量减少，其中以疏水性有毒胆盐，如石胆酸和鹅去氧胆酸盐的减少最为显著。PFIC-1是一种进行性最终可导致死亡的小儿胆汁淤积病，其特点为血清中γ-谷氨酰胺转移酶水平正常，肝组织学上有胆管增生的缺失以及肝外的常见临床表现，如痢疾、吸收障碍和胰腺炎。电子显微镜研究表明其有高度特征性胆管膜的损害，在胆管腔内可见细胞内膜成分的积聚，即称为Byler胆汁。肝移植后持续出现腹泻，这一症状提示FIC1在肠内具有防御有毒胆盐的作用。根据这一假说，初步的研究结果表明敲除FIC1的小鼠可积聚血清中的胆盐而维持正常的胆盐排泄，这提示其主要缺陷是调节肠内胆盐的吸收。

在基因类似区域发生的突变可导致婴儿进行性致死性胆汁淤积，而在成人则发生良性复发性胆汁淤积，如何造成这种差异目前仍不十分清楚。良性复发性肝内胆汁淤积家庭中，有些成员发生突变可导致胆汁淤积性疾病的发生，而有些成员发生的相似突变并不发生胆汁淤积表型，这提示除了遗传因素外，其他遗传和（或）环境因素也可能与胆汁淤积的发生有关。

2.Bsep/BSEP

发生在毛细胆管膜内胆盐输出泵（BSEP）的突变，以前曾被称为P-糖蛋白的姊妹体，可导致PFIC-2综合征的发生。这一重要发现为ABC基因家族成员在决定胆盐依赖性的胆汁流方面的作用提供了重要的证据。迄今为止，已发现这种家族性疾病有30多种突变。PFIC-2的患者在表型方面与Byler病的患者相类似，但是这些家族却与安曼派教徒Byler家族无关。PFIC-2也可在沙特阿拉伯和欧洲家族人群中发现。最近，有报道BSEP突变也可能在携带有BRIC的青少年身上以复合杂合子的形式出现，这也提示不同的突变可导致这种疾病的严重性差异。此外，环境因素也很有可能影响这些突变体的表型表达。

最近的一个研究显示，在马-达氏犬肾（细胞系）和Sf9（细胞系）中转导大鼠Bsep并使其表达，已经发现了7种PFIC-2相关的错义突变的影响。G238V、E297G、G982R、R1153C和R1268Q突变可以防止这些蛋白质转运到毛细胆管膜顶点，然而G238V突变体似乎可被蛋白酶体迅速降解。在对Sf9细胞系进行评估时，大多数但并非所有这些突变（C336S和D482G）可消除胆盐运输活性。

3.Mdr2/MDR3

PFIC-3的患者可有MDR3突变，在胆管膜MDR3编码磷脂输出泵。这种蛋白质具有磷脂翻转酶的功能，并能把卵磷脂从胆管膜的双分子层的内层转运到外层。胆盐也不是Mdr2/MDR3的底物，但当磷脂输出泵缺陷时，胆盐并不形成微胶粒，导致胆管上皮细胞的破坏，并造成进行性胆汁淤积肝损伤（PFIC-3）。

这种遗传缺陷的病理生理性的因果关系最初是从敲除Mdr2小鼠的研究中发现的。这些实验鼠的胆汁中完全缺乏磷脂，造成门管区的炎症反应和胆管增生，肝纤维化随之发生，不久便会发展为硬化性胆管炎和胆汁性肝硬化甚至肝癌。Mdr2 （-/-）动物表达人类MDR3可恢复正常表型并使小鼠能够分泌磷脂。将MDR3转基因的肝细胞移植到Mdr2 （-/-）鼠体内同样可逆转这种异常。脂蛋白-X是一种异常的脂蛋白，在胆汁淤积性肝损伤时其可在循环系统中聚集，这可导致胆汁回流入血。然而，这种脂蛋白在胆管阻塞的Mdr2 （-/-）鼠中却不存在。这些研究表明磷脂必须首先分泌到胆汁中才可形成此种异常的血浆脂蛋白。

近来一些研究报道在患有进行性胆汁淤积和肝内结石的儿童和青少年中可发现MDR3突变。目前研究进一步证实从新生儿胆汁淤积和成人妊娠胆汁淤积到肝硬化，MDR3缺陷有广泛的表型谱。错义突变的儿童患者病情相对较轻且对UDCA的治疗效果明显，这些突变可导致部分患者毛细胆管膜MDR3蛋白的切断或缺失，以及另一些患者单碱基配对发生改变。只有错义突变缺陷的个体在临床上对胆汁酸盐UDCA治疗起反应，可能因为这种情况下仍有此种蛋白的表达。MDR2异型结合体（+/-）鼠分泌正常磷脂水平的一半量进入胆汁，但是其表型正常。有PFIC-3纯合子MDR3缺陷儿童的母亲也是异型结合体。这种磷脂分泌的部分缺陷将使得在怀孕第三个月即雌激素水平升高时进一步引起胆汁分泌障碍，导致胆汁淤积的发生。MDR3缺陷也可解释1/3高GGT-PFIC（PFIC-3）的欧洲患者，但只有2%的中国台湾婴儿有此综合征，表明还有另外的基因缺陷在起作用。遗传性的MDR3缺陷还与肝内和胆囊的胆固醇结石形成以及妊娠胆汁淤积的发生有关。MDR3缺陷可通过磷脂缺陷性的胆汁分泌而与胆固醇结石的形成相关，磷脂缺陷性的胆汁分泌可使胆汁中的胆固醇过饱和容易形成结石。MDR3水平降低也可见于肝内胆管结石的东方患者，这表明MDR3缺陷的杂合体在此综合征的发生中起重要的作用。

这些异常病变表明，磷脂输出泵功能正常有非常重要的作用，这种转运子的突变与某些胆汁淤积性疾病发病机制有关。MDR3表达的多态性易造成胆汁淤积性肝损伤，尤其是暴露于有潜在胆汁淤积损伤的药物或环境毒素中。一些研究报告显示原发性胆汁性肝硬化和酒精性肝病患者有正常的MDR3 mRNA水平。异常（减少的）胆汁磷脂分泌的获得性疾病到目前为止在成人身上主要为全肠外营养（TPN）引起的胆汁淤积，尽管目前尚无足够的MDR3表达的研究资料来证实。Mdr2（-/-）小鼠类似硬化性胆管炎的改变提示MDR3缺陷可能与成人PSC有关。MDR3突变及多态性对成人特应性胆汁淤积病的影响及其作用尚有待于进一步的研究。

4.Mrp2/MRP2

TR-/GY/EHBR突变的小鼠具有Mrp2基因突变，Mrp2基因可导致蛋白质翻译的终止密码子及早熟的终止密码子表达。在人类，MRP2的突变可引起Dubin-Johnson综合征，为一种遗传性结合性高胆红素血症。这种在大鼠模型及人类基因的突变可导致多种有机阴离子的排泄缺陷，包括二价胆汁酸、结合胆红素、粪卟啉异构体、白三烯及许多其他化合物，如BSP、吲哚青绿、口服胆囊造影剂、抗生素如氨苄西林和头孢曲松以及重金属。当Dubin-Johnson综合征中一些MRP2突变基因在HepG2细胞中表达时，突变产生的蛋白质不能够做为膜的靶点，而是潴留在内质网中，随后降解于蛋白体中。

GSH、氧化型GSSG和GSH结合物是Mrp2的内源性底物。GSH是Mrp2低亲和性的底物，也是胆汁酸盐非依赖胆汁流的主要决定因子，胆汁酸盐非依赖胆汁流在TR-/GY/EHBR大鼠模型中显著减少。很有可能是Mrp2/MRP2的多态性和Mrp2/MRP2转运子表达和功能损害的物质可减少GSH的分泌并导致胆汁淤积的损害。此外，这些突变同样能够通过药物代谢物及激素潜在的排泌损伤而间接地导致胆汁淤积。大鼠胆总管结扎后和Dubin-Johnson综合征病人的肝细胞及Mrp2胆管表达遗传缺陷的TR-/GY/EHBR大鼠，其Mrp3/MRP3的表达增加。这些可认为是MRP2/Mrp2功能损害后保护性适应反应。

（二）胆汁淤积中胆汁酸盐转运蛋白的后天性缺陷

一些胆汁淤积的实验模型包括胆总管结扎（CBDL）、雌激素/炔雌醇（EE）及内毒素脂多糖（LPS）处理，此外还有人类获得性胆汁淤积病中的一些研究均提供了肝及其他组织中胆汁酸盐转运蛋白表达对肝损伤的影响。总之，有些常见的反应可部分地保护肝细胞免遭毒性胆汁酸盐的淤积损伤，但这些反应同样也可导致/加剧全身胆汁酸盐潴留（表7-3）。从动脉血到肝细胞的胆汁酸盐的转运通过位于基膜包括Ntcp、Otap1及r-Lst1（Oatp4的不完全缝接对碘氧基苯甲醚）的一些胆汁酸盐转运子下调而减少，而不是Oatp2及Oatp4。同时，肝细胞中胆汁酸盐的输出机制仍然持续表达（Bsep），并且在某些情况下可能上调（Mrp3）。Mrp3能够将胆汁酸盐转运回体循环，因为Mrp3对石胆酸硫酸盐及聚集在胆汁淤积肝脏上的其他胆汁酸盐结合物有很高的亲和性。

在胆汁淤积形成中，胆管细胞的胆盐转运体也受影响。大部分胆汁淤积的病人胆管增生，胆管细胞数目显著增长。Isbt位于胆管细胞的鲁米诺胞膜，能去除胆汁中的胆盐，如果胆汁淤积性肝细胞继续分泌胆盐。Mrp3位于胆管细胞的腔侧膜能继续表达于增生的胆管细胞，由于增生性活动，在胆汁淤积肝脏，转运体数目表达上调。

在胆汁淤积时，还可以发生肾脏以及肠道中的胆酸盐转运载体（Ibst和Mrp2）表达的变化，因此，可以促进尿液以及粪便排除胆酸盐和胆红素。总之，肝脏、肾脏和肠道胆酸盐转运载体表达的变化可以解释机体可避免由于肝脏以及全身胆汁酸淤积所致的损伤（见表7-3，图 7-4）。

膜转运载体的功能以及表达的适应性调节可通过几种不同的机制，这些机制包括：①通过元件的调节基因转录的修饰，调节性元件与基因启动子调节元件之间的相互作用；②在mRNA加工和信息传递的稳定性中转录后变化；③通过磷酸化/去磷酸化反应或底物/化合物的直接抑制，转录后变化导致蛋白转运的缺失或蛋白活性的调节。因为这些膜转运体的半衰期有几天，转运体功能活性的急性变化可能通过转录后机制发生，相反，转录的调节反应在慢性适应性反应中可以见到。

1.胆汁淤积对肝细胞内的胆酸盐转运体基底膜的影响（Ntcp/NTCP、Oatps/OATPs、Mrp1/MRP1、Mrp3/MRP3）

（1）Ntcp /NTCP：

在所有胆汁淤积的实验模型以及人类胆汁淤积性肝病中，该转运体表达全部下调。在患胆道闭锁的儿童中，Ntcp mRNA消失，但是如果通过一个成功的肝门肠吻合术后恢复胆汁引流，Ntcp mRNA表达又增加。在胆道梗阻的小鼠或人中，肝Ntcp mRNA表达水平与胆酸盐水平成反比；在胆道闭锁的患者中，与血清总胆红素的水平成反比。而通过胆道内镜或部分胆道结扎不会出现Ntcp表达的变化，这就表明胆汁滞流是影响Ntcp基因转录的重要因素，而不是胆汁酸流的增加。然而，给小鼠饲养胆酸后，Ntcp的表达减少，这就表明，在胆汁淤积期间，内源性胆酸盐的滞留还可能与Ntcp基因表达的调节有关。小鼠体内的Ntcp启动子包含许多调节因子，包括HNF-1和RXR/RAR维A酸样因子。胆酸盐诱导的SHP-1抑制体外小鼠Ntcp启动子维A酸转运活性。小鼠胆道结扎可诱导SHP-1表达，早期与血清胆酸盐的淤积程度成正比，数小时后，Ntcp表达进行性下调。LPS所致的淤积胆汁可导致HNF-1和RXR的减少，表现为肝细胞中RXR活性的降低，而Ntcp表达随胆汁流的减少而降低（见表7-3）。RXR mRNA表达降低是急性期反应的部分表现。在仓鼠肝脏内部，LPS和促炎症反应细胞活素（包括ITF-1β和TNF-α，在数小时内）可诱导三种不同的RXRmRNA，RXR-α、RXR-β和RXR-γ蛋白出现一个迅速的剂量依赖性降低。应激通道激活作用可通过细胞丝裂原活化蛋白激酶-4和相应的下游区调节诱导体JNK诱导RXR的磷酸化酶，导致RXR的活性降低。最后，LPS还降低HNF-1的活性，这样反过来可能对控制HNF1基因表达的HNF-4活性产生副作用。因此，可以推测肝细胞内储存的VitA的缺失可能导致包含RXR/RAP反应因子的基因表达的减少。在胆汁淤积性肝病中，肝脏中VitA储存减少，在胆汁淤积性肝损伤的模型中还发现Ntcp和Mrp2的表达降低。最后，初步研究还发现，小鼠的胆总管狭窄可导致RXR、RXR-α和SHP核蛋白的迅速消失，这种急性效应可部分通过细胞因子而调节，特别是白细胞介素-1β。

（2）Oatp1，-2，-4/OATP-A和 OATP-C：

在CBDL、EE和 LPS的小鼠模型的研究中发现，所有这些胆汁淤积模型都可导致Oatp1的下调。EE处理后mRNA水平保持不变，表明给予EE后下调Opat1主要是通过转录后机制实现的。在大脑中，Oatp2的表达高于肝脏表达，在小鼠体内胆管闭锁后Oatp4表达没有发生减少。这些发现与肝特异性转运体的表达相反，Oatp4的不完全剪接异构型在小鼠体内胆管闭锁后明显减少。与上述发现结果相反，临床上对原发性硬化性胆管炎患者研究发现，OATP-A mRNA表达增加，表明OATP-A可能在胆汁淤积时具有反向调节作用，促进胆汁淤积的肝细胞排泌有机阴离子。然而，OATP-A在酒精和感染诱导的胆汁淤积性肝损伤和PBC、PSC的患者体内减少。考虑到底物的巨大变化，因此必须进一步研究在胆汁淤积条件下，Oatp/OATPs表达的变化与其功能的关系。在胆汁淤积条件下，一些Oatp/OATPs的保留（如CBDL大鼠的Oatp2和Oatp4；人PSC患者的OATP-A）可能通过反向调节作用调节单价胆酸盐流量，尽管这种方式还有不少争议。在胆汁淤积条件下，保留的Oatp/OATPs和上调的Mrps/MRPs表达对单价与二价胆酸盐的复合物的基底外侧流量的相关作用还有待进一步的研究。

（3）Mrp1/MRP1，Mrp3/MRP3：

在LPS产生的胆汁淤积时，Mrp1表达大量上调，同时，在胆总管闭锁调节下，Mrp3被诱导，而在EE诱导胆汁淤积条件下则不受影响。在梗阻性胆汁淤积的患者体内还发现Mrp3表达上调。对小鼠的研究显示，Mrp3通常只在中央静脉肝细胞中表达，但是在胆管闭锁后该表达进行性上调，甚至在14天后，Mrp3在所有肝小叶中表达。Mrp3的增加与毛细胆管同系物Mrp2的进行性下调相一致。在Dubin-Johnson综合征患者肝细胞内以及TR-/GY/EHBR小鼠毛细胆管内Mrp3/MRP3的表达增加，但在上述病理条件下Mrp2/MRP2的表达通常有遗传性缺失。另外，在FXR（-/-）小鼠体内，Mrp3可通过减少胆管Bsep表达而下调。有研究发现，Mrp3可以促进底物流进入窦状隙的血流中，通常情况下是通过Mrp3/MRP3进入胆汁。因为磺酸化胆酸盐复合物在胆汁淤积的肝脏中合成，体外细胞表达系统研究表明，对于Mrp3该复合物属于高亲和性底物，可以推测，Mrp3/MRP3在胆汁淤积条件下起到重要的胆汁流输出泵作用，因此可以保护肝细胞免受胆酸盐蓄积的毒性作用。总之，在胆汁淤积情况下，基底膜外侧的上调不仅可以解释血浆中结合胆红素的存在，还可以提供胆酸盐从肝细胞进入窦状隙血中的一个可替代途径，可以和基底膜外侧的摄入系统的下调起协同作用，防止潜在毒性的胆酸成分的进一步蓄积，特别是胆汁淤积性肝细胞中的胆酸盐。

2.胆汁淤积对肝细胞中胆管膜的胆酸盐转运体的影响（Bsep/BSEP，Mrp2/MRP2，Mdr2/MDR3，Fic1/FIC1）

（1）Bsep/BSEP：

与胆汁淤积动物模型（LPS、EE和CBDL）中的Ntcp和Mrp3表达下调相比，Bsep表达只是轻微受影响，虽然在一个较低的水平，但是即使在胆道完全梗阻的情况下，胆酸盐排泌也不变。相反，许多致胆汁淤积因素，包括环孢素、格列本脲、利福霉素、利福平、曲格列酮还有波生坦，在离体小鼠肝细胞胆管膜囊泡中都同向抑制ATP依赖的牛磺胆酸盐转运。在缺乏Mrp2基因的TR-/GY/EHBR突变的情况下，由于胆汁淤积状态的消失，胆汁分泌进入胆管，一些化合物（雌二醇17β-葡糖苷酸）可反向抑制小鼠肝脏Bsep表达。如果Mrp2还不能同时表达的话，当Bsep在一种Sf9昆虫细胞系中表达时，这种雌激素代谢物就不能抑制Bsep表达。在人类以及大鼠的Bsep/BSEP中包含FXR启动因子的反应元件，这就表明在胆汁淤积性肝损伤时，随着肝内胆汁酸水平的增加，Bsep/BSEP作为FXR的特殊配体有利于维持Bsep的表达。在对胆道闭锁和PBC患者的临床研究中，Bsep蛋白的表达被维持在正常的数量水平和正常部位。综上所述，与其他毛细胆管蛋白（Mrp2或基底膜胆酸盐转运蛋白Ntcp和Oatp1）相比，在胆汁淤积性肝损伤时，Mdr/MDR P糖蛋白家族（Bsep，Mdr1和Mdr3）成员的表达水平相对较好地维持在正常水平。

（2）Mrp2/MRP2：

在所有胆汁淤积（包括胆总管狭窄、EE和LPS）实验性动物模型中，Mrp2 mRNA和蛋白水平的表达水平显著下调。在胆汁淤积所致内毒素模型中，Mrp2表达与转运作用的降低可以说明败血症时为什么血清结合胆红素水平增加。Mrp2 mRNA表达水平的减少可以通过RXR：RAR受损的维A酸类转活化作用来解释，这种转活化作用可通过胆酸诱导的SHP-1或细胞因子调节的RXR转录和RXR磷酸化作用而被抑制。肝脏中RXR-α和RAR RNA的减少，以及肝脏中核蛋白水平和DNA结合的Mrp2启动子顺式水平与它们在肾脏中的表达的维持相反，这就可以解释在小鼠的胆管闭锁中所见的器官特异性适应性调节。然而，对酒精性肝病所致胆汁淤积患者的MRP2表达的研究表明，在炎症性疾病中，MRP2 mRNA水平没有明显减少。一系列的在体研究发现，尽管一氧化氮和致炎细胞因子可诱导激活一些生物活性，但是在人肝脏中，LPS不能下调MRP2的表达。在晚期PBC患者中也有同样的发现。这些发现强调制造动物胆汁淤积模型可能并与人类胆汁淤积疾病相类似。然而，目前的研究发现，FXR相应因子包含在MRP2启动因子中，这就表明胆酸盐能够上调人类胆酸盐的转运体。

（3）Mdr1a，b/MDR1：

一些药物和Mdr1/MDR1的底物也可抑制胆酸盐输出泵。有趣的是，不像大多数的基底膜转运体，在胆汁淤积性肝病时表达下调，P糖蛋白的分子表达在胆汁淤积的动物模型中和人类胆汁淤积疾病时都上调。被CBDL、LPS或α-荼基异硫氰酸盐诱发胆汁淤积都能增加Mdr1mRNA的表达。表达水平与胆汁淤积的严重程度相关，临床上表现为高血清胆红素和碱性磷酸酶升高。在胆管闭锁、感染性胆汁淤积和PBC患者的组织活检中也发现了相似的MDR1表达。热休克、紫外线、化学治疗药物、四氯化碳和致癌物质等外源性刺激因素还可增加Mdr1基因启动子的转录。目前研究表明，Mdr1能够通过细胞因子（例如TNF-α）的活化而被上调，这种细胞因子可激发一个信号转导级联反应导致NFκB向细胞核的易位以及Mdr1基因转录的激活。与其他胆盐输出泵不同的是，肝脏MDR-1 P糖蛋白的基因缺失在人体中没有得到证实。去除Mdr1a、Mdr1b基因的小鼠的胆汁流仍然正常，有机阴离子的分泌只是轻微受到影响。然而，在去除Mdr1a、Mdr1b基因的小鼠中尽管其胆汁分泌正常，但是有机阳离子的转运却明显降低。

许多药物（大约80%）是有机阳离子，并且是Mdr1/MDR1的底物。Mdr1/MDR1表达中的多态性可以降低肝脏分泌这些物质的能力，并且导致这些化合物在肝内滞留的增加。阳离子药物通常通过Mdr1/MDR1分泌，这些药物包括环孢素、利福平、利福霉素。在离体的小鼠胆管细胞囊泡和当在Sf9昆虫中表达时，这些药物能竞争性抑制胆酸盐输出泵。无论MDR1中的多态性导致的阳离子药物的肝内积聚以及人类肝细胞中Bsep的抑制的机制还需要进一步研究加以证实。

（4）Mdr2/MDR3：

大多数研究表明，在人类或小鼠的胆汁淤积条件下，Mdr2/MDR3的表达并不改变。然而，MDR3表达的多态性可以导致获得性胆汁淤积性疾病易感性增加。

（5）Fic1/FIC1：

该转运体在试验性以及获得性人类胆汁淤积条件下不发生改变。

3.胆管细胞中胆酸盐转运体的适应性反应

现在还不清楚在正常生理条件下胆管细胞腔膜面中的Isbt是否有明显的功能，但是在胆管闭锁的小鼠中，当胆管增生时，Isbt的表达上调。在这样的条件下，针对肝细胞胆管膜中胆酸盐的连续性分泌，Isbt可能具有去除阻塞的胆管膜中的胆酸盐的作用。最近的研究表明，从小鼠肝脏中分离的胆管细胞在胆管闭锁状态下具有钠离子依赖的牛磺酸盐摄取作用，在小胆管细胞管腔膜中的Isbt的表达还受胆酸盐的诱导。当胆管结扎2周后，胆管细胞增殖明显时，Isbt蛋白表达水平在整个肝脏组织中增加。上述发现表明，胆管增殖可能是针对有毒胆汁酸盐的适应性反应，这种反馈作用有利于胆酸盐从阻塞的胆管中清除。

Mrp3/MRP3在小鼠和人体胆管细胞基底膜中正常表达，并且在胆管阻塞诱导的胆汁淤积时仍然在该部位，导致胆管细胞增生。鉴于Mrp3与胆汁淤积时的胆酸盐有高度的相关性，当胆酸盐从胆汁流中重吸收时，Mrp3/MRP3在胆酸盐从胆管细胞到全身循环的返回过程中起重要的作用。MDR1在PBC病人体内增殖的胆管中强表达，可能具有保护作用。虽然还没有证实人类MDR1存在变异，胆汁酸盐也不是这种转运体的底物，但是改变这种转运体的特性可以减少胆管细胞保护自己免于有毒化合物的损伤，在这种情况下可能导致胆管病理状态的发生。

4.肾脏中胆酸盐转运体的适应性反应

在动物模型和临床胆汁淤积患者中，肾脏中胆酸的分泌明显增加。目前对胆管结扎小鼠研究表明，Isbt mRNA和蛋白下调可导致小鼠肾脏的近端小管腔膜中表达水平的减少，该变化与小鼠肾脏刷状缘膜从肾小球滤过液吸收胆酸盐的能力降低有关。Mrp2还存在于近端小管的顶膜中。但是与Isbt相反的是，Mrp2在小鼠肾近端小管的顶膜中上调并且与伴有分泌Mrp2底物对氨基马尿酸盐能力的增加有关。结合胆红素、磺酸化牛磺石胆酸盐和胆酸盐都增加近端小管的顶膜上皮细胞Mrp2的表达。这种适应性反应可能有利于胆汁淤积时滞留的二价有机阳离子（磺酸化胆盐和葡萄糖醛酸苷）在肾脏的分泌。人类Isbt基因的突变可以导致回肠末端初级胆汁酸盐的吸收不良，但是该突变对胆管细胞或肾脏代谢胆酸盐的影响还不清楚。然而，Isbt与Mrp2在胆管细胞和肾脏中的明显差异表明存在组织特异性因子调节这两种胆酸盐转运体。初步研究表明，在小鼠胆汁淤积模型中，CBDL导致的胆汁淤积可导致肝脏中NHRs、RXR-α、FXR和SHP表达的迅速消失，但是在肾脏中FXR和SHP RNA以及相关蛋白表达却增加。这种肝脏和肾中转运体表达的差异可能与两种组织中NHR反应特性的差异有关。

5.小肠中胆酸盐转运体的适应性反应

关于胆管转移和胆管结扎对于转运体表达的特性研究有不少矛盾。有些研究表明是下调，有些则不是。Isbt不受NHR、FXR的调节。然而，胆汁酸盐影响回肠胆汁酸盐结合蛋白的表达，I-Babp、α17-ku蛋白自身包含一个FXR相应因子。与野生型动物相比，给敲除FXR的小鼠喂养过量胆酸后并不上调I-Babp。因为I-Babp包裹到Isbt的胞质区中，所以胆酸盐可能通过I-Babp的表达调节胆酸盐转运体的基因表达。目前研究表明，肠上皮细胞中MRP3B表达可被LRH-3/FTF的胆酸所诱导。

6.胎盘

母体胆汁淤积（对妊娠的小鼠进行胆管结扎）通过损伤基底外侧膜（胎儿方面）和顶膜（母体方面）胆酸盐的转运而使胆酸盐从胎儿到母体的转运受损。其分子机制还需要进一步研究。然而一些功能的改变表现出与滋养层组织的减少有关。

四、肝再生

小鼠肝2/3部分切除术后可诱导肝再生，并且可导致胆酸盐转运体的表达。在肝细胞基底外侧膜中，Ntcp mRNA和蛋白显著减少。当Oatp1蛋白表达降低时，Oatp1与Oatp2 RNA水平降低，接着恢复到正常水平，这时Oatp2蛋白持续抑制。肝部分切除术后Mdr1 RNA表达水平增加。在胆管膜，Bsep RNA表达发生变化，但是其蛋白保持不变。Mrp2 RNA和蛋白表达不变或降低。相反，Mdr1和Mdr1 RNA水平增加。这些分子反应与部分切除术的功能性相关还有待进一步证实。

（陆伦根　曾民德）

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