目的 探討膽固醇結石病形成機理的最新研究進展以及膽固醇結石病形成的因素，為臨床研究應用提供新的理論水平，指導以及拓展新的發展方向。方法 查閱國內外相關文獻并對其進行整理、分析、對比及綜述，以闡述當前有關膽固醇結石病研究動態。結果 膽固醇結石的形成與患者血脂代謝水平異常、膽囊中細菌、病毒的感染及膽固醇結石相關基因的表達有密切的相關性。結論 膽固醇結石病的形成是一種環境因素、遺傳因素和生物因素交互作用、錯綜復雜的病變過程；盡管已經有很多關于血脂及蛋白質與膽固醇結石的相關性研究，也有很多的研究采用基因移植、基因敲除等基因研究，但對于膽固醇結石病在基因檢測、診斷和治療上的方法有望成為新的研究熱點。
引用本文： 譚志輝, 張先林. 膽固醇結石形成的相關性因素研究. 中國普外基礎與臨床雜志, 2016, 23(1): 123-126. doi: 10.7507/1007-9424.20160034 復制
膽固醇結石病是以膽固醇為主要成分的膽石癥，結石中膽固醇含量一般認為超過了80%，在結石成分中占有很高的比例。膽固醇結石病是世界范圍常見病之一，其發病率一直高居不下且有逐年上升的趨勢，如治療不及時可引起嚴重并發癥，其具體發病機理引起了廣泛關注并成為臨床醫學領域的研究熱點[1]。流行病學研究[2-3]認為，該病的發生在各地、各種種族之間呈現不同的發生率，并與生活習慣有一定的相關性。臨床上一般將膽固醇結石病分為膽囊結石、膽總管結石和肝膽管結石[4]。Katsika等[5-6]對瑞典的43 141例患者的研究調查資料顯示：膽固醇結石形成病因中，遺傳因素占25%，環境因素占62%。近幾年來，隨著我國經濟的快速發展，生活水平的不斷提高，膽囊膽固醇結石的發病率有明顯增高的趨勢。鄧代彬[7]研究發現，我國膽結石的發病率已經達到10%，發病率的升高會導致醫療資源的大量消耗以及由此付出的巨大經濟負擔。傳統觀點認為，膽汁中膽固醇結晶的析出是該病形成的一個關鍵階段，隨著對該病分子研究的深入，目前已經認識到該病的發病機理涉及包括NPC1L1等多種基因相關的因素[8]。筆者將從膽固醇結石病發病機理以及關于膽固醇結石病分子學研究以及基因研究進展做簡要綜述。
1 膽固醇結石患者血脂代謝水平相關因素
有研究[9]表明，血脂代謝水平是影響膽囊膽固醇結石患者的重要因素。由于人體的肝臟肝細胞出現過度分泌膽固醇，過度飽和的膽固醇使肝細胞膜上的相關受體攝取血液中膽固醇的能力受到了限制，使得肝細胞內的膽固醇濃度出現了異常的增高，長期的這種過度飽和會導致膽汁淤積形成結石。近年來，隨著研究的進一步深入，血脂代謝異常導致了膽固醇結石形成，這也使得血脂代謝水平逐漸成為研究膽固醇結石形成機理的一個重要方面[10]。
1.1 低密度脂蛋白受體（LDLR）
梅莘苓等[11]研究認為，LDLR是在肝臟細胞的介導下，吸收血液中膽固醇進行代謝的。膽固醇在肝臟內進一步的降解，通過肝臟合成膽汁酸或分泌膽固醇進入膽汁。有文獻[12]報道，在膽囊膽固醇結石患者的血液中發現低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）以及極低密度脂蛋白膽固醇（VLDL-C）濃度均出現了明顯的增高現象。膽結石患者的膽汁中膽固醇過飽或是膽汁酸的減少有可能是膽固醇結石形成的原因。主要與LDL-C的濃度和LDLR的轉運率，以及受體親和力的大小有著很大的關系。
1.2 高密度脂蛋白受體（HDLR）
HDLR與膽固醇逆轉運以及膽固醇結石形成過程密切相關[13]，其參與了機體的膽固醇逆轉運和膽固醇結石的形成。研究[14]表明，BI類清道夫受體（scavenger receptor class B type I，SR-BI）是選擇性地攝取高密度脂蛋白（HDL）中膽固醇酯的重要受體，而這種受體是HDL型受體，這種受體的主要作用是參與膽固醇逆向轉運，并且選擇性地攝取血漿中的膽固醇或者膽固醇酯，從而將膽固醇進行進一步的代謝。有研究[15]進一步發現，導致膽固醇結石形成有可能是SR-BI的過度表達所致。此外，Rothblat等[16]的研究也證實，SR-BI介導脂質代謝過程，并認為可以增強游離膽固醇向細胞外運輸。小鼠實驗研究[17-18]證明，小鼠肝臟的肝竇以及膽小管上皮細胞表面的SR-BI出現過度表達，可減少血漿中的HDL，但是膽汁中的膽固醇卻出現增高現象，該結果提示SR-BI會影響血漿以及肝細胞內HDL的分泌過程。
1.3 血漿載脂蛋白（apolipoprotein，Apo）受體異常
血漿Apo受體的主要功能是轉運血漿脂類。血漿Apo受體主要包括載脂蛋白A、B、C、D、E 5種，這5種血漿Apo是膽固醇結石形成的重要影響因素。Apo B基因的基因位點與膽固醇結石有很大的相關性[19-20]。雖然Xbal基因位點的密碼子突變不是膽固醇結石形成的直接原因，但是Xbal位點基因多態性可以影響Apo B的合成或者是代謝[21]，使得Apo B向肝細胞轉運HDL增多，導致肝細胞內膽固醇增加，長期大量的積累，誘發膽囊膽固醇結石的發生。
2 膽囊膽固醇結石的分子生物學研究證據
2.1 細菌的分子生物學檢測
膽囊膽固醇結石患者受到環境中的細菌、病毒的感染，這種感染也是引起膽囊膽固醇結石的一個重要因素。研究者運用PCR技術及165rRNA序列分析法, 對細菌感染患者出現膽結石的情況進行培養分離, 從形態學、生理生化反應特征以及免疫學特性進行鑒定。最常用的是PCR技術，可以檢測出1個細菌或者是單個細胞的基因。該方法的靈敏度高、特異性強。
165rRNA序列分析法在蛋白質的翻譯中起重要作用，特別是在檢測核糖體蛋白結合的RNA分子有著重要的作用。Swidsinsk等[22]和Figura等[23]的研究證明，165rRNA序列分析法對膽固醇結石的感染細菌具有檢測作用。Kawai等[24]用PCR和165rRNA序列對照法對膽結石進行檢測, 結果表明，細菌DNA能通過PCR和165rRNA序列檢測出來，棕色素結石的檢出率為87%, 純膽固醇結石的檢出率為57%, 混合性膽石的檢出率為67%；該研究還發現，膽固醇結石患者中的大部分細菌感染為革蘭陰性桿菌。該研究結果提示，對細菌感染者通過PCR技術及165rRNA序列分析法對細菌DNA進行檢測，有利于判斷膽結石的細菌類型；同時也說明革蘭陰性桿菌與純膽固醇結石形成密切相關。通過這種分子生物學的基因檢測方法可以為膽結石患者提供前沿的診斷思路。
2.2 細菌成分的分子生物學檢測
Sabinski等[25]運用氣相色譜分析方法對結石中的糖鏈成分進行分析, 結果顯示：革蘭陰性細菌脂多糖的組分占50%。這說明細菌成分可能參加了膽固醇結石的形成過程。Figura等[26]的研究證明，酶聯免疫吸附法（ELISA）可以檢測細菌感染中的血清HPIgG，該方法檢出血清感染率為76.7%。
3 膽固醇結石患者基因檢測水平研究
1995年Khanuja等[27]發現了致石基因（1ithogenic gene），這種基因位于2號染色體D2Mitl1和D2Mit66區之間，這是膽固醇結石基因研究的開始。運用全基因掃描方法對膽石病家系的進一步研究發現，遺傳因素在膽石病發生中起到一定作用；除此之外，膽石病的發生還與多基因存在相關性。候選基因法對脂質的分泌、代謝和調節起到了重要的作用。
3.1 肝臟細胞膽石病相關基因的表達
研究[28]發現，SR-BI可以將膽同醇逆轉運至肝臟，在LXRot的調節作用下起作用。Buch等[29]通過對膽囊結石癥患者全基因組掃描發現，ABCG8、D19H等位基因突變可能與膽固醇高效轉運入膽汁有關，從而導致膽固醇過飽和。另外，Katsika等[30]以及Wang等[31]的研究也證實了以上結論，并發現T400K基因的多態性也與膽石病的發生具有相關性。病例對照研究[32]顯示，ABCG8rsll887534單核苷酸多態性CG基因型攜帶者比GG基因型具有更高的結石發病率。最近Zelcer等[33]發現，LXR可抑制LDLR通路，提出另一種反饋調節膽固醇吸收的機理，使肝臟X受體的研究有了新的進展。
3.2 小腸上皮細胞膽石病相關基因的表達
小腸上皮細胞中含有膽石病相關的基因，如NPC1L1。NPC1Ll基因位于第7對染色體，編碼含1 332個氨基酸蛋白。Ge等[34]研究發現，NPC1Ll-脂筏蛋白-膽固醇三者在細胞膜上形成微結構域，通過網格蛋白包被的囊泡內化，將膽固醇帶入胞內。破壞此微結構，能明顯減少膽固醇進入囊泡，降低膽固醇的吸收。Davis等[35]在小鼠動物模型中，通過敲出NPC1L1基因也證實了NPC1L1在小腸上皮細胞中參與了膽固醇轉運的重要過程。
3.3 膽囊黏膜細胞膽石病相關基因的表達
膽囊是儲存膽汁的器官，同時具有一定的轉運膽汁膽固醇的能力。調節膽汁膽固醇含量，降低膽固醇飽和度。研究[36]證明, 病理性黃疸加重期的患者，膽固醇結石的發病率有增高的趨勢。同時ABCG5/G8基因表達也高于正常人。
4 小結
綜上所述，膽固醇結石病是一個多發病；膽固醇結石與周圍的環境、人類的基因遺傳、生物因素等有著密切的聯系。盡管已經有很多關于血脂及蛋白質與膽固醇結石的相關性研究，雖然目前對膽固醇結石病形成機理的探討和研究各學者專家觀點不盡相同，但隨著分子生物學、遺傳學等相關基礎學科的發展，有關膽固醇結石的主要形成病因以及形成機理將會取得重大的突破。對于膽固醇結石病在基因檢測、診斷和治療上的方法有望成為新的研究熱點。
膽固醇結石病是以膽固醇為主要成分的膽石癥，結石中膽固醇含量一般認為超過了80%，在結石成分中占有很高的比例。膽固醇結石病是世界范圍常見病之一，其發病率一直高居不下且有逐年上升的趨勢，如治療不及時可引起嚴重并發癥，其具體發病機理引起了廣泛關注并成為臨床醫學領域的研究熱點[1]。流行病學研究[2-3]認為，該病的發生在各地、各種種族之間呈現不同的發生率，并與生活習慣有一定的相關性。臨床上一般將膽固醇結石病分為膽囊結石、膽總管結石和肝膽管結石[4]。Katsika等[5-6]對瑞典的43 141例患者的研究調查資料顯示：膽固醇結石形成病因中，遺傳因素占25%，環境因素占62%。近幾年來，隨著我國經濟的快速發展，生活水平的不斷提高，膽囊膽固醇結石的發病率有明顯增高的趨勢。鄧代彬[7]研究發現，我國膽結石的發病率已經達到10%，發病率的升高會導致醫療資源的大量消耗以及由此付出的巨大經濟負擔。傳統觀點認為，膽汁中膽固醇結晶的析出是該病形成的一個關鍵階段，隨著對該病分子研究的深入，目前已經認識到該病的發病機理涉及包括NPC1L1等多種基因相關的因素[8]。筆者將從膽固醇結石病發病機理以及關于膽固醇結石病分子學研究以及基因研究進展做簡要綜述。
1 膽固醇結石患者血脂代謝水平相關因素
有研究[9]表明，血脂代謝水平是影響膽囊膽固醇結石患者的重要因素。由于人體的肝臟肝細胞出現過度分泌膽固醇，過度飽和的膽固醇使肝細胞膜上的相關受體攝取血液中膽固醇的能力受到了限制，使得肝細胞內的膽固醇濃度出現了異常的增高，長期的這種過度飽和會導致膽汁淤積形成結石。近年來，隨著研究的進一步深入，血脂代謝異常導致了膽固醇結石形成，這也使得血脂代謝水平逐漸成為研究膽固醇結石形成機理的一個重要方面[10]。
1.1 低密度脂蛋白受體（LDLR）
梅莘苓等[11]研究認為，LDLR是在肝臟細胞的介導下，吸收血液中膽固醇進行代謝的。膽固醇在肝臟內進一步的降解，通過肝臟合成膽汁酸或分泌膽固醇進入膽汁。有文獻[12]報道，在膽囊膽固醇結石患者的血液中發現低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）以及極低密度脂蛋白膽固醇（VLDL-C）濃度均出現了明顯的增高現象。膽結石患者的膽汁中膽固醇過飽或是膽汁酸的減少有可能是膽固醇結石形成的原因。主要與LDL-C的濃度和LDLR的轉運率，以及受體親和力的大小有著很大的關系。
1.2 高密度脂蛋白受體（HDLR）
HDLR與膽固醇逆轉運以及膽固醇結石形成過程密切相關[13]，其參與了機體的膽固醇逆轉運和膽固醇結石的形成。研究[14]表明，BI類清道夫受體（scavenger receptor class B type I，SR-BI）是選擇性地攝取高密度脂蛋白（HDL）中膽固醇酯的重要受體，而這種受體是HDL型受體，這種受體的主要作用是參與膽固醇逆向轉運，并且選擇性地攝取血漿中的膽固醇或者膽固醇酯，從而將膽固醇進行進一步的代謝。有研究[15]進一步發現，導致膽固醇結石形成有可能是SR-BI的過度表達所致。此外，Rothblat等[16]的研究也證實，SR-BI介導脂質代謝過程，并認為可以增強游離膽固醇向細胞外運輸。小鼠實驗研究[17-18]證明，小鼠肝臟的肝竇以及膽小管上皮細胞表面的SR-BI出現過度表達，可減少血漿中的HDL，但是膽汁中的膽固醇卻出現增高現象，該結果提示SR-BI會影響血漿以及肝細胞內HDL的分泌過程。
1.3 血漿載脂蛋白（apolipoprotein，Apo）受體異常
血漿Apo受體的主要功能是轉運血漿脂類。血漿Apo受體主要包括載脂蛋白A、B、C、D、E 5種，這5種血漿Apo是膽固醇結石形成的重要影響因素。Apo B基因的基因位點與膽固醇結石有很大的相關性[19-20]。雖然Xbal基因位點的密碼子突變不是膽固醇結石形成的直接原因，但是Xbal位點基因多態性可以影響Apo B的合成或者是代謝[21]，使得Apo B向肝細胞轉運HDL增多，導致肝細胞內膽固醇增加，長期大量的積累，誘發膽囊膽固醇結石的發生。
2 膽囊膽固醇結石的分子生物學研究證據
2.1 細菌的分子生物學檢測
膽囊膽固醇結石患者受到環境中的細菌、病毒的感染，這種感染也是引起膽囊膽固醇結石的一個重要因素。研究者運用PCR技術及165rRNA序列分析法, 對細菌感染患者出現膽結石的情況進行培養分離, 從形態學、生理生化反應特征以及免疫學特性進行鑒定。最常用的是PCR技術，可以檢測出1個細菌或者是單個細胞的基因。該方法的靈敏度高、特異性強。
165rRNA序列分析法在蛋白質的翻譯中起重要作用，特別是在檢測核糖體蛋白結合的RNA分子有著重要的作用。Swidsinsk等[22]和Figura等[23]的研究證明，165rRNA序列分析法對膽固醇結石的感染細菌具有檢測作用。Kawai等[24]用PCR和165rRNA序列對照法對膽結石進行檢測, 結果表明，細菌DNA能通過PCR和165rRNA序列檢測出來，棕色素結石的檢出率為87%, 純膽固醇結石的檢出率為57%, 混合性膽石的檢出率為67%；該研究還發現，膽固醇結石患者中的大部分細菌感染為革蘭陰性桿菌。該研究結果提示，對細菌感染者通過PCR技術及165rRNA序列分析法對細菌DNA進行檢測，有利于判斷膽結石的細菌類型；同時也說明革蘭陰性桿菌與純膽固醇結石形成密切相關。通過這種分子生物學的基因檢測方法可以為膽結石患者提供前沿的診斷思路。
2.2 細菌成分的分子生物學檢測
Sabinski等[25]運用氣相色譜分析方法對結石中的糖鏈成分進行分析, 結果顯示：革蘭陰性細菌脂多糖的組分占50%。這說明細菌成分可能參加了膽固醇結石的形成過程。Figura等[26]的研究證明，酶聯免疫吸附法（ELISA）可以檢測細菌感染中的血清HPIgG，該方法檢出血清感染率為76.7%。
3 膽固醇結石患者基因檢測水平研究
1995年Khanuja等[27]發現了致石基因（1ithogenic gene），這種基因位于2號染色體D2Mitl1和D2Mit66區之間，這是膽固醇結石基因研究的開始。運用全基因掃描方法對膽石病家系的進一步研究發現，遺傳因素在膽石病發生中起到一定作用；除此之外，膽石病的發生還與多基因存在相關性。候選基因法對脂質的分泌、代謝和調節起到了重要的作用。
3.1 肝臟細胞膽石病相關基因的表達
研究[28]發現，SR-BI可以將膽同醇逆轉運至肝臟，在LXRot的調節作用下起作用。Buch等[29]通過對膽囊結石癥患者全基因組掃描發現，ABCG8、D19H等位基因突變可能與膽固醇高效轉運入膽汁有關，從而導致膽固醇過飽和。另外，Katsika等[30]以及Wang等[31]的研究也證實了以上結論，并發現T400K基因的多態性也與膽石病的發生具有相關性。病例對照研究[32]顯示，ABCG8rsll887534單核苷酸多態性CG基因型攜帶者比GG基因型具有更高的結石發病率。最近Zelcer等[33]發現，LXR可抑制LDLR通路，提出另一種反饋調節膽固醇吸收的機理，使肝臟X受體的研究有了新的進展。
3.2 小腸上皮細胞膽石病相關基因的表達
小腸上皮細胞中含有膽石病相關的基因，如NPC1L1。NPC1Ll基因位于第7對染色體，編碼含1 332個氨基酸蛋白。Ge等[34]研究發現，NPC1Ll-脂筏蛋白-膽固醇三者在細胞膜上形成微結構域，通過網格蛋白包被的囊泡內化，將膽固醇帶入胞內。破壞此微結構，能明顯減少膽固醇進入囊泡，降低膽固醇的吸收。Davis等[35]在小鼠動物模型中，通過敲出NPC1L1基因也證實了NPC1L1在小腸上皮細胞中參與了膽固醇轉運的重要過程。
3.3 膽囊黏膜細胞膽石病相關基因的表達
膽囊是儲存膽汁的器官，同時具有一定的轉運膽汁膽固醇的能力。調節膽汁膽固醇含量，降低膽固醇飽和度。研究[36]證明, 病理性黃疸加重期的患者，膽固醇結石的發病率有增高的趨勢。同時ABCG5/G8基因表達也高于正常人。
4 小結
綜上所述，膽固醇結石病是一個多發病；膽固醇結石與周圍的環境、人類的基因遺傳、生物因素等有著密切的聯系。盡管已經有很多關于血脂及蛋白質與膽固醇結石的相關性研究，雖然目前對膽固醇結石病形成機理的探討和研究各學者專家觀點不盡相同，但隨著分子生物學、遺傳學等相關基礎學科的發展，有關膽固醇結石的主要形成病因以及形成機理將會取得重大的突破。對于膽固醇結石病在基因檢測、診斷和治療上的方法有望成為新的研究熱點。