膽汁酸

膽汁酸(Bile Acids, BAs)為膽固醇於肝臟經多步酶促反應合成的一類類固醇化合物,主要包括膽酸(CA)、鵝去氧膽酸(CDCA)等初級膽汁酸,以及經腸道菌群代謝生成的去氧膽酸(DCA)、石膽酸(LCA)等次級膽汁酸,為膽汁核心功能成分。作為「代謝樞紐分子」,膽汁酸兼具消化吸收與訊號調控雙重功能:一方面經乳化脂肪促進脂類及脂溶性維生素(A、D、E、K)吸收;另一方面可作為訊號分子激活法尼醇 X 受體(FXR)、G 蛋白偶聯膽汁酸受體 1(TGR5)等路徑,調控糖脂代謝、發炎反應及腸道菌群平衡。其代謝紊亂與非酒精性脂肪肝、膽結石、肝硬化、糖尿病、大腸直腸癌等多種疾病密切相關,同時於動植物生理調控(如植物抗逆、水產動物脂代謝)亦發揮重要作用。相較傳統代謝標誌物,膽汁酸譜變化能更精準反映肝功能、腸道菌群恆定及全身代謝狀態。目前膽汁酸檢測已成為臨床診斷、藥物研發、基礎醫學研究核心技術之一,廣泛應用於肝膽疾病早期篩查、代謝性疾病機制解析、機能性食品功效驗證等領域,為跨學科研究提供重要技術支撐。

原理介紹

膽汁酸檢測核心原理基於「分離–鑑定–定量」技術體系,同時依託其特異性理化性質與訊號調控機制:1.分離原理——利用膽汁酸不同亞型(初級 / 次級、結合型 / 游離型)於層析柱中極性、疏水性差異,經超高效液相層析(UPLC)或液相層析–質譜聯用(LC-MS/MS)技術實現高效分離;2.鑑定與定量原理——結合質譜檢測器高靈敏度與特異性,經特徵母離子–子離子對匹配實現膽汁酸亞型精準鑑定,採內標法(如加入膽酸-d4、鵝去氧膽酸-d4 等穩定同位素內標)消除基質干擾,實現各亞型準確定量;3.功能關聯原理——經檢測樣品中膽汁酸譜組成比例、含量變化,結合其訊號路徑調控機制,分析肝臟代謝、腸道菌群及疾病狀態關聯,為機制研究提供資料支撐。

文獻案例

《Egyptian Liver Journal》所刊 “Exploring serum bile acids as potential noninvasive biomarkers for nonalcoholic fatty liver disease” 經系統分析血清膽汁酸譜,篩選出非酒精性脂肪肝(NAFLD)潛在無創生物標誌物,為疾病早期診斷提供科學依據。研究人員將受試者分為健康對照組、NAFLD 疑似患者組,所有受試者均經肝臟穿刺活檢明確病理診斷(含單純性肝脂肪變性、非酒精性脂肪性肝炎及早期肝纖維化)。團隊採 LC-MS/MS 技術檢測受試者血清樣品,全面分析 31 種膽汁酸亞型含量及組成特徵。機制探討表明,NAFLD 患者肝臟中膽汁酸合成關鍵酶(CYP7A1、CYP27A1)表達異常,導致初級膽汁酸合成增加,同時腸道菌群失衡(雙歧桿菌屬豐度降低、梭菌屬豐度升高)影響次級膽汁酸代謝,最終引發血清膽汁酸譜紊亂。研究證實血清膽汁酸譜可作為 NAFLD 無創診斷潛在標誌物組合,為臨床避免侵入性肝穿刺活檢提供新替代方案,也為 NAFLD 代謝機制研究提供關鍵資料支撐。

送樣標準

血清 / 血漿樣品

體積≥500μL/份,EDTA 或肝素抗凝(血漿),-80°C 密封保存,乾冰運輸;避免反覆凍融,須註明採樣時間(如空腹 / 餐後)

糞便 / 腸道內容物

重量≥1g/份,液氮速凍後 -80°C 保存,乾冰運輸;避免樣品污染,須註明採樣部位(如結腸 / 直腸)及儲存條件

膽汁樣品

體積≥200μL/份,-80°C 密封避光保存,乾冰運輸;須標註膽汁來源(如肝膽汁 / 膽囊膽汁)

動植物組織 / 細胞

植物組織≥2g、動物組織≥1g、細胞沉澱≥1×10⁷個,液氮速凍後 -80°C 保存,乾冰運輸;須明確組織部位及處理條件(如藥物干預濃度、培養時間)

尿液樣品

體積≥1mL/份,-80°C 密封保存,乾冰運輸;可添加 0.1% 疊氮化鈉防腐,註明採樣時間(如 24h 尿 / 晨尿)

交付內容

樣本品質檢測報告

含樣品完整性檢測、膽汁酸萃取回收率、內標回收率、檢測方法精密度(RSD≤10%)驗證資料

原始檢測資料

包括 LC-MS/MS 原始圖譜、各膽汁酸亞型保留時間、特徵離子峰匹配報告、峰面積定量原始資料

資料分析報告

涵蓋膽汁酸各亞型定性鑑定結果、含量定量表(單位:ng/mL 或 μg/g)、亞型組成比例統計圖、與對照組 / 標準庫差異分析

常見問題

①樣品中目標膽汁酸本底含量極低(如部分次級膽汁酸於健康人糞便中含量稀少);②樣品前處理不當(如萃取溶劑選擇錯誤、淨化步驟過度致目標物損失);③樣品儲存不當(反覆凍融、未避光保存致膽汁酸氧化降解);④檢測參數未優化(如層析柱分離效果差、質譜離子源電壓不足)。建議優化前處理方法或調整檢測參數重新檢測。

①增加樣品淨化步驟(如固相萃取、液–液萃取)去除蛋白質、脂質等雜質;②優化層析條件(如調整流動相 pH 值、更換層析柱類型)改善分離效果;③採 MRM 模式(多反應監測)提高質譜檢測特異性,避開干擾離子峰;④更換純度更高內標與試劑,減少試劑污染。

①樣品採集條件不一致(如飲食差異、採樣時間不同);②樣品處理流程不統一(如萃取時間、離心轉速差異);③儀器狀態波動(如層析柱性能衰減、質譜檢測器靈敏度變化)。建議嚴格控制採樣與處理一致性,檢測前對儀器校準,設平行樣驗證(平行樣 RSD≤10%)。

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