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％來自肝內含有血紅素的蛋白質，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，因未經肝細胞攝取，未與葡萄糖醛酸結合，故稱非結合膽紅素（unconjugated bilirubin，UCB）。非結合膽紅素系脂溶性，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合物的形式隨血流到肝臟，在循環(huán)過程中不能經腎小球濾過，故尿中無非結合膽紅素。

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

　　在肝細胞內形成的結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運蛋白（cMOAT），又稱多重抗藥相關蛋白（MRP2）的介導下逆150倍高濃度以主動耗能方式分泌人毛細膽管腔，并經膽道系統(tǒng)進入腸腔。任何損傷MRP2結構或影響MRP2轉運蛋白功能的因素都可能影響結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。結合膽紅素為水溶性，可經腎小球濾過而在尿中出現(xiàn)。

　　進入腸腔的結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合膽紅素而經腸壁細胞吸收進入"膽紅素的腸肝循環(huán)'.此外還可在回腸末端及結腸大腸桿菌HGU-3的作用下水解產生尿膽原，進而又被氧化為尿膽素，經糞便排出稱糞膽素。