胆汁酸について詳しく解説

導入

胆汁酸（胆汁酸塩としても知られる）は、主に哺乳動物の胆汁に含まれる酸性ステロイドです。人間では、タウロコール酸とグリココール酸（コール酸由来）が全胆汁酸の約 80% を占めます。 2 つの主要な胆汁酸は、コール酸とケノデオキシコール酸です。それらのグリシンとタウリン、およびそれらの 7-α-脱ヒドロキシル化誘導体 (デオキシコール酸とリトコール酸) は、ヒトの腸胆汁に含まれています。胆汁流量の増加は胆汁酸分泌の増加と相関します。胆汁酸の主な機能は、食事脂肪の変換を促進するミセルの形成を促進することです。

製造・販売

胆汁酸は、コレステロールの酸化によって肝臓で生成されます。それらはタウリンやアミノ酸のグリシン、あるいは硫酸塩やグルクロニドと結合し、胆嚢に貯蔵されます。胆汁酸は脂肪を分解するという目的もあります。脂肪を含む食事中、胆嚢の内容物が腸内に分泌されます。ヒトにおける律速段階は、コレステロール酵素7-α ヒドロキシラーゼによるステロイド環の 7 位へのヒドロキシル基の付加です。胆汁酸は、次のような複数の機能を果たします。 体からコレステロールを除去する。胆汁の流れを引き起こして肝臓の異化物を除去し、腸内の脂質と脂溶性ビタミンを乳化させます。小腸や胆管に見られる細菌叢の減少に役立ちます。

胆汁酸という用語は、抱合型を指します。十二指腸のアルカリ性環境では、胆汁酸の pH と pKa が低下した結果、胆汁酸が胆汁酸塩になることがあります。胆汁酸塩とは、胆汁酸分泌のイオン形態を指します。

胆汁酸合成は、ほとんどの種（ヒトを除く）においてコレステロールの主な消費者である。体内では1 日あたり約800 mgのコレステロールが生成され、ほぼ半分が胆汁酸の合成に使用されます。合計すると、1 日あたり約20 ～ 30 グラムの胆汁酸が腸内に分泌されます。胆汁酸排泄の約 90% は（回腸への能動輸送によって）再吸収され、リサイクルされます。次に、腸循環について話します。胆汁は脂肪を小さな液滴に分解するためにも使用されます。殺された動物の胆汁は石鹸を作るために使用できます。

規制

界面活性剤や洗剤と同様、胆汁酸は細胞に対して潜在的に有毒であり、そのレベルは厳しく規制されています。これらは、NR1H4 遺伝子としても知られる FXR として知られる核ホルモン受容体の活性化を通じて、肝臓および腸内でシグナル伝達分子として直接機能します。これにより、胆汁酸レベルが高すぎると肝臓での胆汁酸合成が阻害されます。

種類

胆汁酸塩は、四環ステロイド構造、5 個または 8 個の炭素および鎖末端カルボン酸、および異なる方向のヒドロキシル基の存在からなる大きな分子ファミリーを構成します。 4 つの環には左から右に A、B、C、D のラベルが付けられています。D 環は他の 3 つよりも炭素が1​​ つ小さいです。ヒドロキシル基は、ベータと呼ばれる 1 つ（またはそれら）、またはアルファと呼ばれる下の 2 つの位置に存在するかの選択があります。すべての胆汁酸は、親分子であるコレステロールに由来するヒドロキシル基を 3 位に持っています。コレステロールでは、4 つのステロイド環は平らで、3-ヒドロキシの位置はベータです。

多くの種では、胆汁酸形成の最初のステップは 7-α-ヒドロキシ基の付加です。次に、コレステロールから胆汁酸への変換では、最初の 2 つのステロイド環 (A と B) の間の結合点が修飾され、分子が曲がります。このプロセスでは、3-ヒドロキシがアルファに変換されます。したがって、最も単純なデフォルトの胆汁酸 (炭素原子数24 個) は 3-α 位と 7-α 位に 2 つのヒドロキシル基を持っています。この化合物の化学名は、3-α-α,7-ジヒドロキシ-5-β-コラン-24-OCI 酸、またはケノデオキシコール酸として知られています。この酸性胆汁は、最初に家畜のガチョウから分離されました。

胆汁酸のもう 1 つであるコール酸 (ヒドロキシル基が 3 つある) はすでに記載されているため、ケノデオキシコール酸 (ヒドロキシル基が 2 つある) の発見により、新しい胆汁酸はコール酸よりもヒドロキシル基が 1 つ少ないため「デオキシコール酸」になりました。酸。名前の 5 ベータ部分は、ステロイド コアの A 環と B 環の間の接合部の方向を示します (この場合、それらは湾曲しています)。 「コラン」という用語は、炭素原子数 24 のステロイド構造を指し、「24-OCI 酸」は、カルボン酸が 24 位 (たまたま側鎖の末端にある) にあることを示します。ケノデオキシコール酸は多くの種によって生成され、胆汁酸の完全に機能的な形態です。その主な欠点は、腸内細菌が 7 アルファ ヒドロキシル基を除去する能力 (脱ヒドロキシル化と呼ばれるプロセス) を行うことです。 3-α と 1 つのヒドロキシル基だけを持つ胆汁酸は、リトコール酸と呼ばれます（石版石にちなんで）。水に溶けにくく、細胞に対して毒性がありません。肝臓での合成によって形成される胆汁酸は「一次」と呼ばれ、細菌によって形成される胆汁酸は「二次」と呼ばれます。したがって、ケノデオキシコール酸は一次胆汁酸であり、リトコール酸は二次胆汁酸である。