胆红素

本Valsler

本周，Kat Arney研究了一种化合物，它可以为我们的生活注入一些色彩，但不一定是以好的方式……

Kat Arney

是什么将以下三件事联系起来:严重的瘀伤、粪便和婴儿的一种常见疾病?答案是胆红素，这是血液分解产生的一种化学物质，它导致了瘀伤褪色时的金色，粪便的棕色，以及黄疸引起的皮肤发黄。

产生胆红素的过程从血红蛋白开始，血红蛋白是一种含铁分子，它被包裹在红细胞中并携带氧气在身体周围。一般来说，红细胞的寿命并不长——你的骨髓中每分钟就会产生数百万个新的红细胞，每个红细胞大约持续四个月，然后被送往脾脏进行循环。一旦到达那里，血红蛋白就被分解成它的组成部分:一种叫做球蛋白的蛋白质，一种由血红素(卟啉环)和一个离子组成的血红素铁．

血红蛋白被分解成组成它们的氨基酸，这些氨基酸回到体内制造更多的蛋白质，铁被循环利用制造更多的血红素。但是血红素环不能重复使用，所以它被拆开了，产生了胆绿素——一种亮绿色的色素——之后被分解产生黄褐色的化合物胆红素。

下一步发生在肝脏，胆红素与糖醛酸结合，使其溶于水。然后它作为胆汁的一部分排泄到肠道，胆汁是一种使身体消化脂肪的液体。从这里开始，沿着胃肠道走一小段路，在那里发生另一种反应，这一次是由肠道细菌设计的，最终产生棕色的stercobilin，使粪便具有经典的粪便颜色。

另一种色素分解产物——黄色尿胆素——最终进入尿液，把黄金放进你的金色淋浴中。这一复杂代谢途径的问题，如所涉及的酶的遗传缺陷或肝脏疾病，可能会导致胆红素在体内积聚并引起黄疸，其特征是皮肤和眼白发黄。

尽管胆绿素不会在人体内停留很长时间，但它本身有一些有趣的特性。这种化学物质使瘀伤在一两天后呈现绿色，因为皮肤下的新鲜血液凝固并被分解，随着胆绿素分解成胆红素，最终变成棕黄色。也是胆绿素赋予了蓝壳和绿壳鸟蛋精致的颜色，以及一些鱼类、爬行动物和两栖动物奇怪的绿色血液。在狗的胎盘中也发现了大量的这种物质。事实上，在从母亲那里接受了异常大剂量的胆绿素后，正常黄色或白色皮毛的小狗出生时就变成绿色的情况非常罕见。

与新生儿的联系也在这里。当胎儿在子宫里时，他们依赖于一种特殊形式的血红蛋白，称为胎儿血红蛋白，它对氧气有很高的亲和力。一旦婴儿出生，它就开始制造适当的成人血红蛋白，并必须迅速分解所有的胎儿物质，向体内释放大量的胆红素。这种突然的转变对一个不成熟的肝脏来说可能是压倒性的，特别是如果孩子早产，会导致黄疸。

近三分之二的婴儿会在出生后的第一周左右患上黄疸，尽管这种症状通常很轻微，而且会自行消失。在最严重的情况下，胆红素会损伤大脑和脊髓，可能危及生命。幸运的是，有一种简单而拯救生命的治疗方法，这要归功于艾塞克斯郡罗奇福德综合医院早产儿部门负责人简·沃德修女敏锐的眼睛。早在1956年，沃德就注意到，在阳光下曝晒的婴儿患黄疸的几率较低。与此同时，医院的生化学家对放在阳光充足的窗户附近的血液样本中胆红素水平异常低感到困惑。

基于这些观察，美国儿科医生Jerry Lucey开发了一种名为光疗法的技术，即在黄疸婴儿的皮肤上照射一定波长的蓝光。这会引起一种反应，将不溶性胆红素转变为水溶性形式，因此它可以通过尿液和粪便排出。尽管Lucey在1968年发表了一项随机对照试验的结果，但这项技术又过了十年才流行起来，因为许多医生相信更有侵入性但已得到证实的输血方法。然而，这位自封的“光之王子”战胜了黑暗的力量，从那时起，光疗挽救了世界各地成千上万新生儿的生命。

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那是Kat Arney的胆红素。下周，根据最近的政治新闻，我将关注我们统称为石棉的矿物集合，以及在它们对健康的毁灭性影响曝光之前，它们的神奇用途是如何被广泛使用的，从而导致了美国历史上耗时最长、耗资最大的大规模诉讼。

在那之前，请联系任何问题或评论，或您想让我们关注的化合物。电子邮件chemistryworld@rsc.org或推特@chemistryworld．我是本·瓦尔斯勒，感谢收看。