正常成人的膽紅素主要來源于循環(huán)中裂解的衰老紅細胞，約占總量的80％～85％；另有10％～l5％來自骨髓中先行裂解的未成熟紅細胞（即無效造血）；1％～5％來自肝內(nèi)含有血紅素的蛋白質(zhì)，如過氧化物酶、過氧化氫酶、細胞色素P450等。

　　上述途徑形成的膽紅素為游離膽紅素，因未經(jīng)肝細胞攝取，未與葡萄糖醛酸結(jié)合，故稱非結(jié)合膽紅素（unconjugated bilirubin，UCB）。非結(jié)合膽紅素系脂溶性，不溶于水，于循環(huán)中附著于白蛋白上，以膽紅素一白蛋白復(fù)合物的形式隨血流到肝臟，在循環(huán)過程中不能經(jīng)腎小球濾過，故尿中無非結(jié)合膽紅素。

　　非結(jié)合膽紅素通過血竇內(nèi)皮細胞的窗孔進入血竇內(nèi)皮細胞與肝細胞之間的竇周隙（即Disse隙），然后經(jīng)血竇面肝細胞膜上有機陰離子轉(zhuǎn)運蛋白（oATP）的介導(dǎo)并在谷胱甘肽的調(diào)節(jié)下進入肝細胞。非結(jié)合膽紅素在肝細胞內(nèi)通過丙酸羧基的酯化轉(zhuǎn)變?yōu)閱纹咸烟侨┧狨ィ˙MG）和雙葡萄糖醛酸酯（BDG），其中雙酯占85％。因非結(jié)合膽紅素在酯化過程中已與葡萄糖醛酸結(jié)合，故又稱結(jié)合膽紅素（conjugated bilirubin，CB），介導(dǎo)非結(jié)合膽紅素酯化的酶系稱尿苷二磷酸葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶（UGT），當該酶的編碼基因變異時，可使非結(jié)合膽紅素的酯化過程障礙而出現(xiàn)黃疸。

　　在肝細胞內(nèi)形成的結(jié)合膽紅素被運送至毛細膽管面肝細胞膜上，在毛細膽管多特異性有機陰離子轉(zhuǎn)運蛋白（cMOAT），又稱多重抗藥相關(guān)蛋白（MRP2）的介導(dǎo)下逆150倍高濃度以主動耗能方式分泌人毛細膽管腔，并經(jīng)膽道系統(tǒng)進入腸腔。任何損傷MRP2結(jié)構(gòu)或影響MRP2轉(zhuǎn)運蛋白功能的因素都可能影響結(jié)合膽紅素的排泄而誘發(fā)高膽紅素血癥，使臨床表現(xiàn)為黃疸。結(jié)合膽紅素為水溶性，可經(jīng)腎小球濾過而在尿中出現(xiàn)。

　　進入腸腔的結(jié)合膽紅素在腸上皮細胞分泌的p葡萄糖苷酶的作用下又被水解成為非結(jié)合膽紅素而經(jīng)腸壁細胞吸收進入"膽紅素的腸肝循環(huán)'.此外還可在回腸末端及結(jié)腸大腸桿菌HGU-3的作用下水解產(chǎn)生尿膽原，進而又被氧化為尿膽素，經(jīng)糞便排出稱糞膽素。