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膽紅素是肉食動物、豬及人膽汁中主要的膽色素?？煞址酋バ湍懠t素(游離膽紅素)和酯型膽紅素(結合膽紅素)兩種。前者在肝細胞內受酶作用可酯化成酯型膽紅素(主要為膽紅素-葡萄糖醛酸苷)，最后被肝細胞排泄至毛細膽管、成為膽汁中的一個組分。衰老紅細胞的血紅蛋白及其他的血紅蛋白分解的代謝產物。血紅蛋白經網狀內皮細胞分解，釋放出的膽紅素為游離膽紅素(非結合膽紅素或間接反應膽紅素)，此種膽紅素由血流運送至肝，在肝細胞內經膽紅素尿苷二磷酸葡萄糖醛酸基移換酶的作用，成為結合膽紅素或直接反應膽紅素。正常人血中以間接反應膽紅素為主，約占80%，余為直接反應膽紅素。
紅細胞破壞釋放出血紅蛋白，然后代謝生成游離珠蛋白和血紅素，血紅素經微粒體血紅素氧化酶的作用，生成膽綠素，進一步在膽綠素還原酶作用下被催化還原為膽紅素。正常人由紅細胞破壞生成的膽紅素占總膽紅素的80％-85％，其余15％-20％來自含有亞鐵血紅素的非血紅蛋白物質及骨髓中無效造血的血紅蛋白，這種膽紅素稱為旁路膽紅素。以上形成的膽紅素稱為游離照紅素，在血液中與清蛋白結合形成的復合體，稱為非結合膽紅素( UCB)。以清蛋白為載體的非結合膽紅素隨血流進入肝臟，迅速被肝細胞攝取。肝細胞清除非結合膽紅素的效率非常高，游離膽紅素在肝細胞內和Y、Z蛋白結合后，再與谷脫甘肽轉移酶B結合并被運送到肝細胞的光面內質網，在那里膽紅素與配體結合蛋白分離，與膽紅素尿苷二磷酸葡萄糖醛酸作用，形成單葡萄糖醛酸紅素和雙葡萄糖醛酸膽紅素，即結合膽紅素(CB)。結合膽紅素被轉運到與小管相連的肝竇狀隙的肝細胞膜表面，直接被排入小膽管，而非結合膽紅素不能穿過肝細胞膜。膽紅素進入膽小管，便隨膽汁排人腸道，在腸道細菌作用下進行水解，還原反應，生成尿膽素原和尿膽素，大部分隨便排出，約20％的尿膽原被腸道重吸收，經門脈入肝，重新轉變為結合膽紅素，再隨汁排入腸腔，這就是膽紅素的腸肝循環，在腸肝循環過程中僅有極少量尿原溢人體循環，從尿中排出。
膽紅素產生過多或代謝、分泌過程中的障礙及其他多種因素，可引起血清膽紅素增高而致黃疸。臨床可根據結合膽紅素和總膽紅素的比值，協助診斷黃疸類型；結合膽紅素測定有助于某些肝膽疾病的早期診斷。