图2 |常见的胆汁酸[2]

胆汁酸在生物体中的代谢循环

当营养物质到达小肠被肠内分泌细胞感知时，胆囊收缩，释放胆汁酸到十二指肠，促进饮食中脂质的乳化，及脂肪酸、胆固醇，脂溶性维生素和饮食中其他疏水成分的消化和吸收。只有5%左右的胆汁酸会随粪便排出体外。95%以上的胆汁酸会通过被动扩散、主动运输在小肠中重新吸收，并通过门静脉返回肝脏，完成胆汁酸的肠-肝循环（图3）。

图3 |胆汁酸代谢[3]

胆汁酸在生物体内的作用

1.肠道微生物与胆汁酸之间的互作

研究发现，胆汁酸的含量会直接影响肠道细菌的组成，肠道中胆汁酸浓度低，有利于革兰氏阴性菌生长，胆汁酸浓度水平的升高，则有利于革兰氏阳性菌的生长。其抗菌作用主要表现在，高浓度的胆汁酸及其盐类可以溶解膜脂质引起细胞内容物的流出，而低浓度的胆汁酸及其盐会影响细胞膜的通透性和流动性，从而改变膜蛋白的功能。除直接的抗菌作用外，胆汁酸还可以通过免疫应答来间接影响肠道微生物群落。

相对地，肠道微生物在胆汁酸的合成，修饰和信号转导中也起着重要作用，一方面通过尼醇X受体（Farnesoid X receptor,FXR）调节胆汁酸的代谢，参与胆汁酸合成（图4），另一方面利用胆汁酸水解酶，将结合态胆汁酸转变为游离态胆汁酸，促进代谢循环。两者之间的相互作用，对于机体的稳态至关重要。研究表明，两者的失衡与包括肠道炎、结肠癌，肝癌在内多种疾病有关。

图4 | 法尼醇X受体对胆汁酸合成的调节作用[4]

FXR：法尼醇X受体；RXR：视黄醇X受体；FGFR4：成纤维细胞生长因子受体；CYP7A1；胆固醇-7α-羟化酶

2.胆汁酸与能量代谢

胆汁酸可以通过多个器官中的FXR核受体和胆汁酸受体（Takeda G protein receptor 5, TGR5）成为控制葡萄糖，能量代谢的关键信号分子，从而调节肠促胰岛素的分泌，促进肝糖异生和糖原合成，改善机体能量消耗（图5）。目前有研究指出，胆汁酸的代谢和信号传导的改变与肥胖症及2型糖尿病有关（图6），对2型糖尿病的患者进行BA多价螯合剂治疗或者对肥胖患者进行减重手术可显著改善血糖代谢。

图5 | BA信号介导的机体血糖代谢[5]

图6 | 胆汁酸与2型糖尿病[5]

3.胆汁酸与先天免疫

宿主先天免疫系统是通过一类模式识别受体（pattern recognition receptor, PRR）感知病毒的核酸，识别病毒核酸后，PRR受体介导I型干扰素（type I interferons, IFNS），趋化因子和促炎性细胞因子的产生，从而促进机体抗病毒蛋白的产生和适应性免疫应答的激活，完成对外界病毒侵袭的抵御。而最新研究指出，胆汁酸是可以通过TGR5-β-arrestinSRC途径激活一些关键的先天抗病毒信号（图7），从而增强机体抗病毒免疫，这为病毒感染的临床治疗带来了全新视角，提供了新的思路。

图7 | BA-TGR5-GRK-β-arrestin-SRC信号通路促进天然免疫应答的发生[6]

胆汁酸与阿兹海默氏症

阿兹海默氏症（AD）是一种神经退行性疾病，是老年痴呆症的主要原因，影响了全球约4000万人[7]，目前尚无可预防或者减慢AD进展的疗法，对于疾病机制的不完全了解，是导致药物靶点缺乏的主要原因。但越来越多的证据表明，肠道微生物组在中枢神经系统疾病中扮演着重要角色，胆汁酸是胆固醇代谢的产物，在肝脏中产生，并被肠道细菌进一步代谢，除此之外，胆汁酸还承担着信号传导和调节机体代谢的作用，而在阿兹海默氏症病人机体中，胆汁酸代谢紊乱，两者之间呈现显著相关，但详细机制还需要进一步研究。

编者按：

胆汁酸作为胆固醇的代谢终产物，也是一种重要的信号分子，参与调节代谢、免疫、炎症等多种生理病理过程。胆汁酸代谢的平衡，对于机体稳态有着十分重要的意义。

目前，胆汁酸的定量检测作为机体生理指标被运用于肝炎、肝硬化、胃溃疡、小肠疾病、结肠及胆汁淤积肝病等疾病的临床诊断检查中，其介导的信号调节通路为机体代谢性疾病，如2型糖尿病及高胆固醇血脂等提供新的治疗方向，另外，胆汁酸促进的机体免疫应答过程，及其与阿兹海默氏症之间的密切联系，也为临床医药新靶点的开发带来了全新思路。

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样本要求

1.血清、血浆：200ul/sample;液氮速冻-80℃保存；干冰寄送;应避免溶血；

2.尿液：200 ul /sample;液氮速冻后-80℃保存；干冰寄送；

3.组织：200mg/sample;液氮速冻后-80℃保存；干冰寄送；

4.粪便及肠道内容物：200mg/sample;液氮速冻后-80℃保存，干冰寄送。

5.其他样本类型请来电咨询或长按扫描下方二维码咨询。

参考文献：

1.Nie YF, Hu J, Yan XH. Cross-talk between bile acids and intestinal microbiota in host metabolism and health. J Zhejiang Univ Sci B. 2015;16(6):436-446. doi:10.1631/jzus.B1400327

2.Nagahashi M, Yuza K, Hirose Y, et al. The roles of bile acids and sphingosine-1-phosphate signaling in the hepatobiliary diseases. J Lipid Res. 2016;57(9):1636-1643. doi:10.1194/jlr.R069286

3.Rowland, I., Gibson, G., Heinken, A. et al. Gut microbiota functions: metabolism of nutrients and other food components. Eur J Nutr 57, 1–24 (2018). doi.org/10.1007/s00394-017-1445-8

4.Fang, Sungsoon. (2017). Bile Acid Receptor Farnesoid X Receptor: A Novel Therapeutic Target for Metabolic Diseases. Journal of Lipid and Atherosclerosis. 6. 1. 10.12997/jla.2017.6.1.1.

5.Shapiro, Hagit & Kolodziejczyk, Aleksandra A & Halstuch, Daniel & Elinav, Eran. (2018). Bile acids in glucose metabolism in health and disease. The Journal of Experimental Medicine. 215. jem.20171965. 10.1084/jem.20171965.

6.Wang J, Flavell RA, Li HB. Antiviral immunity: a link to bile acids. Cell Res. 2019;29(3):177-178. doi:10.1038/s41422-019-0148-5.

7.MahmoudianDehkordi S, Arnold M, Nho K, et al. Altered bile acid profile associates with cognitive impairment in Alzheimer's disease-An emerging role for gut microbiome [published correction appears in Alzheimers Dement. 2019 Apr;15(4):604]. Alzheimers Dement. 2019;15(1):76-92. doi:10.1016/j.jalz.2018.07.217

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