Pathology · C/45
黄疸の病態生理/ビリルビン代謝異常/胆石症
Pathophysiology of jaundice, defects of bilirubin and bile formation. Cholelithiasis
🧠 全体像:黄疸の型は「どこで代謝が滞るか」で決まる。肝前性pre-hepatic肝前性(pre-hepatic)pre-hepatic(肝前性)・肝性の抱合障害は非抱合型ビリルビンUnconjugated bilirubin非抱合型ビリルビン(Unconjugated bilirubin)Unconjugated bilirubin(非抱合型ビリルビン)が蓄積し、肝の排泄障害・肝後性post-hepatic肝後性(post-hepatic)post-hepatic(肝後性)の閉塞は抱合型ビリルビンconjugated bilirubin抱合型ビリルビン(conjugated bilirubin)conjugated bilirubin(抱合型ビリルビン)が蓄積する。この一点から溶血性黄疸からDubin-Johnson症候群Dubin-Johnson syndromeDubin-Johnson症候群(Dubin-Johnson syndrome)Dubin-Johnson syndrome(Dubin-Johnson症候群)、胆石までのすべてが整理できる。
黄疸 — 定義
- 高ビリルビン血症Hyperbilirubinemia高ビリルビン血症(Hyperbilirubinemia)Hyperbilirubinemia(高ビリルビン血症)(血清ビリルビン > 2.0 mg/dL)による皮膚・粘膜の黄染icteric discoloration (yellowing)黄染(icteric discoloration (yellowing))icteric discoloration (yellowing)(黄染)。
- 胆汁はビリルビン、過剰コレステロール、親油性異物の主要な排泄経路、また食事性脂肪を乳化emulsification乳化(emulsification)emulsification(乳化)する。
ビリルビン代謝
肝外
- ヘム → (ヘムオキシゲナーゼheme oxygenaseヘムオキシゲナーゼ(heme oxygenase)heme oxygenase(ヘムオキシゲナーゼ))→ ビリベルジンbiliverdinビリベルジン(biliverdin)biliverdin(ビリベルジン) → (ビリベルジン還元酵素biliverdin reductaseビリベルジン還元酵素(biliverdin reductase)biliverdin reductase(ビリベルジン還元酵素))→ 非抱合型ビリルビンUnconjugated bilirubin非抱合型ビリルビン(Unconjugated bilirubin)Unconjugated bilirubin(非抱合型ビリルビン)。
- 細網内皮系reticuloendothelial system (RES)細網内皮系(reticuloendothelial system (RES))reticuloendothelial system (RES)(細網内皮系)マクロファージに取り込まれ、アルブミンに結合して血中へ放出 → 肝へ。
肝細胞内
- 類洞sinusoids類洞(sinusoids)sinusoids(類洞)での取り込み → 小胞体へ送達。
- グルクロン酸glucuronic acidグルクロン酸(glucuronic acid)glucuronic acid(グルクロン酸)との抱合(UDP-グルクロニルトランスフェラーゼUDP-glucuronosyltransferaseUDP-グルクロニルトランスフェラーゼ(UDP-glucuronosyltransferase)UDP-glucuronosyltransferase(UDP-グルクロニルトランスフェラーゼ))→ 抱合型ビリルビンconjugated bilirubin抱合型ビリルビン(conjugated bilirubin)conjugated bilirubin(抱合型ビリルビン)(水溶性、無毒)。
- 胆汁への胆細管bile ductules胆細管(bile ductules)bile ductules(胆細管)排泄。
腸内
- 細菌による脱抱合deconjugation脱抱合(deconjugation)deconjugation(脱抱合) → 無色のウロビリノゲン → 便中へ排泄、少量が再吸収・再排泄(腸肝循環Enterohepatic circulation腸肝循環(Enterohepatic circulation)Enterohepatic circulation(腸肝循環))。
flowchart TD
A["ヘム"] --> B["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='biliverdin'>ビリベルジン</span><br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='heme oxygenase'>ヘムオキシゲナーゼ</span>)"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Unconjugated bilirubin'>非抱合型ビリルビン</span><br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='albumin binding'>アルブミン結合</span>・血中輸送)"]
C --> D["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='hepatic sinusoid'>肝類洞</span>での取り込み"]
D --> E["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='glucuronidation'>グルクロン酸抱合</span><br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='UDP-glucuronosyltransferase'>UDP-グルクロニルトランスフェラーゼ</span>)"]
E --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='conjugated bilirubin'>抱合型ビリルビン</span><br>(水溶性)"]
F --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='bile ductules'>胆細管</span>排泄→胆汁"]
G --> H["腸内細菌による<span class='jp-term jp-term-diagram' title='deconjugation'>脱抱合</span><br>→ウロビリノゲン"]
黄疸の種類
A)肝前性(非抱合型)
- 溶血性貧血 → ヘム分解の増加 → 肝の抱合能を超える。
- 新生児黄疸neonatal jaundice新生児黄疸(neonatal jaundice)neonatal jaundice(新生児黄疸):
- Rh不適合(Rh⁻の母/Rh⁺の胎児)→ 新生児溶血性疾患hemolytic disease of the newborn新生児溶血性疾患(hemolytic disease of the newborn)hemolytic disease of the newborn(新生児溶血性疾患)。
- 生理的黄疸physiological jaundice生理的黄疸(physiological jaundice)physiological jaundice(生理的黄疸):未熟な肝抱合系。
- 危険 → 核黄疸kernicterus核黄疸(kernicterus)kernicterus(核黄疸)(不可逆的脳障害)。
B)肝性
- 肝実質hepatic parenchyma肝実質(hepatic parenchyma)hepatic parenchyma(肝実質)疾患:肝炎、肝硬変。
- Crigler-Najjar症候群Crigler-Najjar syndromeCrigler-Najjar症候群(Crigler-Najjar syndrome)Crigler-Najjar syndrome(Crigler-Najjar症候群) — 非抱合型unconjugated非抱合型(unconjugated)unconjugated(非抱合型)高ビリルビン血症Hyperbilirubinemia高ビリルビン血症(Hyperbilirubinemia)Hyperbilirubinemia(高ビリルビン血症):
- 1型:UDP-グルクロニルトランスフェラーゼUDP-glucuronosyltransferaseUDP-グルクロニルトランスフェラーゼ(UDP-glucuronosyltransferase)UDP-glucuronosyltransferase(UDP-グルクロニルトランスフェラーゼ)の完全欠損 → 早期致死。
- 2型:活性の低下 — より軽症。
- Gilbert症候群Gilbert syndromeGilbert症候群(Gilbert syndrome)Gilbert syndrome(Gilbert症候群):軽度で変動する非抱合型unconjugated非抱合型(unconjugated)unconjugated(非抱合型)高ビリルビン血症Hyperbilirubinemia高ビリルビン血症(Hyperbilirubinemia)Hyperbilirubinemia(高ビリルビン血症)(トランスフェラーゼ活性低下)、良性、ストレス・絶食で誘発。
- Dubin-Johnson症候群Dubin-Johnson syndromeDubin-Johnson症候群(Dubin-Johnson syndrome)Dubin-Johnson syndrome(Dubin-Johnson症候群):抱合型ビリルビンconjugated bilirubin抱合型ビリルビン(conjugated bilirubin)conjugated bilirubin(抱合型ビリルビン)の胆細管bile ductules胆細管(bile ductules)bile ductules(胆細管)トランスポーターのAR欠陥 → 抱合型高ビリルビン血症Hyperbilirubinemia高ビリルビン血症(Hyperbilirubinemia)Hyperbilirubinemia(高ビリルビン血症)(黒色肝)。
C)肝後性(抱合型)
- 閉塞:胆石、胆道系・膵頭部の腫瘍。
胆石症
A)コレステロール結石
- 結晶性コレステロール一水和hydration水和(hydration)hydration(水和)物、胆嚢内にのみみられる。
- 形成に必要な4つの同時条件:
- 胆汁のコレステロール過飽和supersaturation過飽和(supersaturation)supersaturation(過飽和)
- 一水和hydration水和(hydration)hydration(水和)物結晶への核形成nucleation核形成(nucleation)nucleation(核形成)
- 胆嚢の運動低下・うっ滞
- 結晶を捕捉する粘液の過分泌
- 危険因子:
- 女性ホルモン(エストロゲン) → 肝コレステロール分泌の増加
- 肥満、急速な体重減少、脂質低下薬lipid-lowering drug脂質低下薬(lipid-lowering drug)lipid-lowering drug(脂質低下薬)
- 高脂血症Hyperlipidemia高脂血症(Hyperlipidemia)Hyperlipidemia(高脂血症)
- 肉眼:純粋 = 淡黄色、混合(炭酸Ca/リン酸/ビリルビン)= 灰白黒色、卵円形・硬い。
- 約80%がX線透過性、20%がX線不透過(Ca含有)。
B)色素結石
- 不溶性のビリルビン酸カルシウム塩、非抱合型ビリルビンUnconjugated bilirubin非抱合型ビリルビン(Unconjugated bilirubin)Unconjugated bilirubin(非抱合型ビリルビン)で促される。
- 危険因子:
- 慢性溶血症候群
- 胆道感染
- 消化管疾患:クローン病Crohn disease, CDクローン病(Crohn disease, CD)Crohn disease, CD(クローン病)、CF+膵外分泌不全pancreatic insufficiency膵外分泌不全(pancreatic insufficiency)pancreatic insufficiency(膵外分泌不全)、回腸切除・バイパス
| 色素の亜型 | 黒色 | 褐色 |
|---|---|---|
| 状況 | 無菌の胆嚢胆汁 | 感染した胆管 |
| サイズ・数 | 小さく多数 | 大きく少数 |
| 硬さ | 崩れやすい | 軟らかく脂ぎった(脂肪酸) |
| X線 | しばしば不透過 | 透過性 |
一般的危険因子(古典的5F)
- Female(白人女性で2倍)、Fat(肥満)、Forty+(40歳以上)、Fertile(多産)、Fair(色白)、ほかに人種・地理(西欧先進国)、遺伝、胆嚢運動の低下(妊娠、急速な体重減少、脊髄損傷spinal cord injury, SCI脊髄損傷(spinal cord injury, SCI)spinal cord injury, SCI(脊髄損傷))。
臨床像
- 70〜80%が生涯無症状。
- 有症状:胆道疝痛biliary colic胆道疝痛(biliary colic)biliary colic(胆道疝痛)、胆嚢炎、蓄膿Empyema蓄膿(Empyema)Empyema(蓄膿)、穿孔・瘻孔、閉塞性胆汁うっ滞・膵炎、胆石イレウスgallstone ileus胆石イレウス(gallstone ileus)gallstone ileus(胆石イレウス)(大結石 → 腸閉塞)。
💡 ポイント: 黄疸 = ビリルビン > 2 mg/dL。肝前性pre-hepatic肝前性(pre-hepatic)pre-hepatic(肝前性)・肝の抱合障害 = 非抱合型unconjugated非抱合型(unconjugated)unconjugated(非抱合型)(溶血、新生児、Gilbert、Crigler-Najjar)。肝の排泄障害・肝後性post-hepatic肝後性(post-hepatic)post-hepatic(肝後性) = 抱合型(Dubin-Johnson黒色肝、結石、腫瘍)。胆石:コレステロール(エストロゲン、胆嚢のみ、80%がX線透過、5F)と色素(溶血/感染、ビリルビン酸Ca、黒 = 無菌、褐 = 感染)。
まとめ
- 黄疸は血清ビリルビン>2.0 mg/dLによる皮膚・粘膜の黄染icteric discoloration (yellowing)黄染(icteric discoloration (yellowing))icteric discoloration (yellowing)(黄染)で、胆汁はビリルビン・過剰コレステロール・親油性異物の排泄経路でもある。
- ビリルビンはヘム→ビリベルジンbiliverdinビリベルジン(biliverdin)biliverdin(ビリベルジン)→非抱合型ビリルビンUnconjugated bilirubin非抱合型ビリルビン(Unconjugated bilirubin)Unconjugated bilirubin(非抱合型ビリルビン)→(肝で抱合)→抱合型ビリルビンconjugated bilirubin抱合型ビリルビン(conjugated bilirubin)conjugated bilirubin(抱合型ビリルビン)→胆汁排泄→腸内脱抱合deconjugation脱抱合(deconjugation)deconjugation(脱抱合)の順に代謝される。
- 肝前性pre-hepatic肝前性(pre-hepatic)pre-hepatic(肝前性)・肝の抱合障害は非抱合型unconjugated非抱合型(unconjugated)unconjugated(非抱合型)高ビリルビン血症Hyperbilirubinemia高ビリルビン血症(Hyperbilirubinemia)Hyperbilirubinemia(高ビリルビン血症)を来す:溶血性貧血、新生児黄疸neonatal jaundice新生児黄疸(neonatal jaundice)neonatal jaundice(新生児黄疸)、Gilbert症候群Gilbert syndromeGilbert症候群(Gilbert syndrome)Gilbert syndrome(Gilbert症候群)、Crigler-Najjar症候群Crigler-Najjar syndromeCrigler-Najjar症候群(Crigler-Najjar syndrome)Crigler-Najjar syndrome(Crigler-Najjar症候群)。
- 肝の排泄障害・肝後性post-hepatic肝後性(post-hepatic)post-hepatic(肝後性)閉塞は抱合型高ビリルビン血症conjugated hyperbilirubinemia抱合型高ビリルビン血症(conjugated hyperbilirubinemia)conjugated hyperbilirubinemia(抱合型高ビリルビン血症)を来す:Dubin-Johnson症候群Dubin-Johnson syndromeDubin-Johnson症候群(Dubin-Johnson syndrome)Dubin-Johnson syndrome(Dubin-Johnson症候群)(黒色肝)、胆石、腫瘍による閉塞。
- コレステロール結石cholesterol stonesコレステロール結石(cholesterol stones)cholesterol stones(コレステロール結石)は胆汁のコレステロール過飽和supersaturation過飽和(supersaturation)supersaturation(過飽和)・核形成nucleation核形成(nucleation)nucleation(核形成)・胆嚢運動低下・粘液過分泌mucus hypersecretion粘液過分泌(mucus hypersecretion)mucus hypersecretion(粘液過分泌)の4条件が揃うと形成され、エストロゲン・肥満・急速な体重減少が危険因子。
- 色素結石Pigment stones色素結石(Pigment stones)Pigment stones(色素結石)は黒色(無菌胆汁)と褐色(感染胆管)に分かれ、いずれもビリルビン酸カルシウムを主成分main component主成分(main component)main component(主成分)とする。
- 胆石の古典的危険因子は5F(Female、Fat、Forty、Fertile、Fair)。70〜80%は生涯無症状。