水通道蛋白3的研究进展
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水通道蛋白3表达与多种疾病的关系探讨水通道蛋白3(aquaporin-3,AQP3)是一种跨细胞膜通道蛋白,可以促进细胞内外水分子自由地穿过细胞膜。
它是水通道蛋白家族中的一个成员,与多种生理和病理过程密切相关。
本文将探讨AQP3在多种疾病中的作用和表达。
第一部分:AQP3在皮肤疾病中的作用AQP3在人类皮肤细胞中的高表达,和皮肤细胞自然保湿因子(natural moisturizing factor,NMF)的形成密切相关。
NMF是一组水溶性低分子化合物,能够维持皮肤的水分平衡。
AQP3与NMF的合成和维持密不可分。
研究发现,过度暴露在紫外线下会导致AQP3表达下降,NMF减少,从而导致皮肤失去水分,干燥,甚至出现皱纹等老化现象。
因此,AQP3在皮肤老化和干燥方面起到非常重要的作用。
同时,AQP3也与一些皮肤疾病相关,如干燥性皮肤病、湿疹等。
第二部分:AQP3在肾脏和泌尿生殖系统疾病中的作用AQP3在肾脏中的表达与肾脏浓缩机制和水排泄密切相关。
在肾组织中,AQP3主要分布在近曲小管(proximal tubule)和集合管上皮细胞(collecting duct epithelial cells)。
AQP3的表达调节会直接影响肾脏质量和水代谢。
研究表明,AQP3在肾脏疾病中的作用非常复杂,既有促进肾脏代谢和生理功能的作用,也有加重肾脏疾病和肾衰竭的作用。
因此,在肾脏疾病治疗中,AQP3可以是一个非常重要的靶点。
AQP3在泌尿生殖系统的表达也有很大关系。
在前列腺、卵巢、阴道等组织中,AQP3的表达也占有一席之地。
在前列腺癌、卵巢癌等肿瘤中,AQP3也发挥着促进病变的作用。
而在子宫内膜、阴道等组织中,AQP3与子宫内膜异位症、子宫颈癌等疾病相关。
第三部分:AQP3在神经系统疾病中的作用在神经系统中,AQP3的表达与大脑、脊髓、视网膜等部位的水通道有关。
研究发现,AQP3的表达与多个神经系统疾病有关联。
动物医学进展,021,42(3)=102-105Progress in Veterinary Medicine水通道蛋白在动物疾病发生过程中的作用研究进展张玉婷,张琪,郭抗抗,许信刚*,周宏超*(西北农林科技大学动物医学院,陕西杨凌712100)摘要:水通道蛋白(AQP)是细胞上存在的一种膜孔道蛋白。
动物、植物、微生物细胞上均有水通道蛋白的表达,其主要功能是参与机体的水与电解质代谢。
近年来,针对水通道蛋白在机体所发挥的功能方面研究较多,发现水通道蛋白不仅参与机体生理方面的调控,而且在一些疾病的发生发展过程中也发挥重要的作用。
综述概括了水通道蛋白在脑、肺、肾脏、肠道等组织器官的定位;重点阐述了水通道蛋白在动物脑部疾病、肺部疾病、肾脏疾病、肠道疾病发展过程中所发生的变化。
旨在为患病动物出现水与电解质代谢紊乱症状时,对水通道蛋白发生的变化研究提供参考。
关键词:水通道蛋白;脑水肿;肺动脉高压;肾损伤;腹泻中图分类号:S852.2文献标识码:A 文章编号=^^5038^1)3-0102-0.-1水通道蛋白(aquaporin,AQP)作为一种水转运蛋白在机体各个部位广泛分布,尤其在涉及水液输送的组织细胞内分布量较多,例如在大脑、胃、肠道,肾脏及膀胱等器官均有表达,水通道蛋白在保持机体内环境稳态方面发挥重要作用,增强了机体的代谢能力[]。
研究发现,哺乳动物体内所表达的水通道蛋白已经有13种亚型,分别为AQP0、AQP1、AQP2、AQP3、AQP4、AQP5、AQP6、AQP7、AQP8、AQP9、AQP10、AQP11、AQP12。
水通道蛋白家族根据各个亚型在机体发挥的功能不同,可分为3类:①单纯的水通道蛋白,如AQP1,AQP2,AQP4, AQP5;②水甘油通道蛋白,如AQP3,AQP9、AQP10;③超级水通道蛋白,如AQP6,AQP8, AQP11、AQP12[]。
近年来,某些疾病的发生与水通道蛋白异常表达现象,得到了广泛的关注。
脑水肿责任水通道蛋白的研究进展标签:水通道蛋白;脑水肿;进展外伤、感染、肿瘤、卒中等许多常见的神经系统疾病均可引发脑水肿,而脑水肿又与这些疾病的发生与转归密切相关。
关于脑水肿的机制的基础理论涉及水通道蛋白、金属蛋白及一些生长因子如血管内皮生长因子A、B及血管生成素。
利用它们进行治疗脑水肿正在成为热点。
其中水通道蛋白(Aquaporin,AQP)作为一组与水的跨膜转运有关的蛋白质,广泛存在于动植物及微生物体内,发挥不同的生理功能,参与不同疾病的病理生理过程。
当前,至少13种水孔蛋白已经被发现存在于人类和300多种低等生物中。
研究指出,大脑组织能够表达6种水通道蛋白(AQP-1/3/4/5/8/9),但是与脑水肿发生发展过程相关的主要是AQP-1、AQP-4和AQP-9。
在此我们将进一步讨论AQP-1、AQP-4和AQP-9与脑水肿的关系。
1 AQP的结构特点AQP是一类高度保守、分子量约30kDa的蛋白质,属于主要内源性蛋白质家族(major intrinsic protein,MIP),其在细胞膜上以四聚体形式存在。
序列分析指出,AQP单体由一条肽链构成,其氨基端和羧基端均位于胞内,肽链中包含6个富含ɑ螺旋、串联的疏水跨膜区,它们依赖A、B、C、D、E五个环连接,其中A、C、E为胞外环,B、D为胞内环。
B、E环具有高度保守的天冬酰氨-脯氨酸-丙氨酸(Asn-Pro-Ala,NPA)的重复串联序列,而NPA序列是大部分水通道蛋白特征性的孔道中心序列。
6个跨膜区包绕着B、E环形成一个桶状的水分子通道。
2 AQP-12.1 AQP-1在脑组织中的分布:AQP-1在中枢神经系统中主要集中表达于侧脑室、第四脑室及第三脑室的脉络丛上,与Na+-K+-ATP酶共同定位于脑脉络膜上皮微绒毛的顶膜,在脑脊液产生过程中具有重要作用;其表达可随重力的下降而下调。
Mobasheri A[1]等采用组织芯片技术(tissue microarray technology)通过半定量对比的研究方法证实了AQP-1在人脉络丛的表达量高于其它组织,这包括肾脏,肝胆管和胆囊等。
(一)离子泵离子泵是存在于细胞膜上的运输蛋白之一,是一类特殊的载体蛋白,其本质是受外能驱动的可逆性ATP酶。
在有能量供应时可使离子在细胞膜上逆电化学势梯度能、光能等主动地吸收,致使细胞内离子浓度与外界环境中相差很大。
被活化的离子泵水解ATP,与水解产物PO43-结合后自身发生变构,从而将离子由低浓度转运到高浓度处,这样ATP的化学能转变成离子的电化学梯度能。
目前已知的离子泵有多种,每种离子泵只转运专一的离子。
细胞内离子泵主要有钠钾泵、钙泵和质子泵。
(1)Na+-K+泵:存在于细胞质膜上,有大小两个亚基,大亚基α催化ATP 水解,小亚基β是一个糖蛋白。
大亚基以亲Na+态结合Na+后,触发水解ATP。
每水解一个ATP释放的能量输送3个Na+到胞外,同时摄取2个K+入胞,造成跨膜梯度和电位差,这对神经冲动传导尤其重要,Na+-K+泵造成的膜电位差约占整个神经膜电压的80%。
若人为地增大膜两边的Na+、K+梯度到一定程度,当梯度所持有的能量大于ATP水解的化学能时,Na+、K+会反向顺浓度差流过Na+-K+泵,同时合成ATP。
这种可逆现象是离子泵的普遍性质。
(2)Ca2+泵:是分布在动、植物细胞质膜、线粒体内膜、内质网样囊膜、肌肉细胞肌质网膜上,由1000个氨基酸的多肽链形成的跨膜蛋白,它是Ca2+激活的ATP酶,每水解一个ATP转运两个Ca2+到细胞外,形成钙离子梯度。
通常细胞质游离Ca2+浓度很低,细胞间液Ca2+浓度较高,胞外的Ca2+即使很少量涌入胞内都会引起胞质游离Ca2+浓度显著变化,导致一系列生理反应。
钙流能迅速地将细胞外信号传入细胞内,因此Ca2+是一种十分重要的信号物质。
线粒体内腔、肌质网、内质网样囊腔中含高浓度Ca2+,名为“钙库”。
在一定信号作用下Ca2+从钙库释放到细胞质,调节细胞运动、肌肉收缩、生长、分化等诸多生理功能。
(3)质子泵:即H+泵,包括H+-ATP泵和H+-焦磷酸泵,根据现有了解,一切有液泡的细胞中都存在这两类质子泵。
水通道蛋白在肝脏常见疾病中的研究进展1.水通道蛋白及分类水通道蛋白,又称水孔蛋白,是一种位于细胞膜上转运水的特异性通道蛋白,广泛分布于与水代谢密切相关的组织器官。
它又约翰霍普金斯大学医学院的美国科学家彼得阿格雷所发现。
现已有哺乳动物中发现13种AQPs(AQP0-AQP13)分别介导不同类型细胞的跨膜水转运。
水通道蛋白家族有着相同的结构,即系四聚体,每个单体系6个跨膜α螺旋,且羧基C端和羧基N端均在胞内,分子量约30KD。
其共同特征均有相同序列片段(ASN-PRO-ALA,NPA)缠绕折叠形成沙漏状结构水孔,只容许水分子单个成对通过。
根据以上描述水通道蛋白家族被分为3个亚类。
1.1水通道蛋白亚类由AQP0、1、2、4、5、6和8组成。
只对水有通透性。
1.2水甘油通道蛋白亚类包括AQP3、7、9、10。
不仅可以通过水,而且对甘油、尿素及一些单羧酸有通透性。
1.3超水通道蛋白亚类包括AQP11和122.水通道蛋白在肝脏分布、表达及调控机制2.1水通道蛋白在肝脏分布及表达目前已确定肝细胞至少表达AQP0、AQP1、AQP7、AQP8、AQP9、AQP10、AQP11等多种AQPs。
其中AQP9在肝脏表达丰富。
亚细胞定位详见图表。
AQPs肝细胞及亚细胞定位和通透性特征细胞类型AQPS 亚细胞定位通透性参考文献肝细胞AQP0 ICV 水AQP8 ICV/CPM/线粒体/SER 水、尿素AQP9 BLM 水、甘油、尿素、小分子物质AQP11 ND ND注:ICV:细胞质囊泡BLM:基底细胞膜CPM:顶端细胞膜2.2水通道蛋白表达调控3.水通道蛋白与肝脏常见疾病3.1 非酒精性脂肪性肝病3.2肝癌3.3肝硬化文献一Aquaporin-1 associated with hepatic arterial capillary proliferation on hepatic sinusoid in human cirrhotic liver CONCLUSIONS:Aberrant expressions of AQP1 in periportal sinusoidal regions in human cirrhotic liver indicate the proliferation of arterial capillaries directly connected to the sinusoids, contributing to microvascular resistance in cirrhosis.文献二3.4原发胆汁性肝硬化3.5自身免疫性肝病4.展望。
水通道蛋白1、3、4和5与急性肺损伤关系的研究进展刘笑玎;原铭贞;王司仪;刘相良;梁豪君;高歌;李波;董春玲【摘要】急性肺损伤(ALI)的显著病理生理学表现为非心源性肺水肿。
在多种因素诱导的肺损伤和其他非心源性肺水肿的发生进展中,水通道蛋白1、3、4和5(AQP1、3、4、5)发挥了重要作用,尤以 AQP1和 AQP5为主。
应用基因技术发现在 ALI中 AQP1、3、4和5在细胞迁移、黏蛋白产生等过程和核转录因子κB(NF-κB)和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路中均有参与。
多种因素能够干预 AQP1和 AQP5的表达进而加重或减轻肺水肿。
AQP1在 ALI的胸水形成中尚发挥一定作用。
本文主要从 ALI中 AQP1、3、4和5在蛋白质水平和基因水平上的参与、多种因素干预以及胸膜水通道蛋白几方面进行综合论述。
【期刊名称】《吉林大学学报(医学版)》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】4页(P1119-1122)【关键词】水通道蛋白;急性肺损伤;肺水肿【作者】刘笑玎;原铭贞;王司仪;刘相良;梁豪君;高歌;李波;董春玲【作者单位】吉林大学基础医学院人体解剖学系,吉林长春 130021;吉林大学基础医学院人体解剖学系,吉林长春 130021;吉林大学基础医学院人体解剖学系,吉林长春 130021;吉林大学基础医学院人体解剖学系,吉林长春 130021;吉林大学基础医学院人体解剖学系,吉林长春 130021;吉林大学基础医学院人体解剖学系,吉林长春 130021;吉林大学基础医学院人体解剖学系,吉林长春 130021;吉林大学第二医院呼吸内科,吉林长春 130041【正文语种】中文【中图分类】R563急性肺损伤(acute lung injury,ALI)及其严重形式急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)表现为与严重炎症和弥漫性肺泡损伤有关的急性呼吸衰竭[1]。
水通道蛋白研究进展水通道蛋白是一种专门负责水分子跨膜运输的蛋白,对于生物体的水分平衡和调节具有重要意义。
近年来,随着研究的深入,水通道蛋白的作用机制和应用领域逐渐引起人们的。
本文将概述水通道蛋白的基本概念、分类、功能,并重点介绍其研究进展。
水通道蛋白概述水通道蛋白是一种位于细胞膜上的运输蛋白,主要负责水分子在细胞膜上的跨膜运输。
水通道蛋白可根据其分布位置和功能不同分为不同类型,例如:AQP0、AQP1、AQP2等。
这些蛋白在细胞膜上形成水通道,帮助水分子快速、高效地通过细胞膜,从而维持细胞内外水平衡及细胞生长代谢。
水通道蛋白研究进展1、水通道蛋白的分子结构与功能关系水通道蛋白的分子结构由6个跨膜片段组成,形成一种特定的构象,从而有利于水分子通过。
不同的水通道蛋白具有不同的构象和功能,例如:AQP0主要分布于视网膜色素上皮细胞,参与调节眼部水分平衡;AQP1主要分布于肾脏、膀胱等器官,参与调节水平衡和尿生成;AQP2主要分布于肾小管和集合管,参与调节尿浓缩和稀释。
2、水通道蛋白的研究方法与技术目前,水通道蛋白的研究方法主要包括以下几种:基因克隆、表达与纯化;蛋白质结晶与结构解析;功能及动力学研究等。
这些方法分别从基因、蛋白质和功能等方面对水通道蛋白进行研究。
同时,随着生物技术的发展,如荧光标记、基因敲除等技术也为水通道蛋白研究提供了有力支持。
3、水通道蛋白的应用领域与展望水通道蛋白在生物学、医学等领域具有广泛的应用价值。
首先,水通道蛋白参与维持生物体内环境稳态,对治疗与预防水肿、脱水等疾病具有重要意义。
例如,AQP1在急性肾损伤和慢性肾功能衰竭等疾病中表达异常,成为治疗上述疾病的潜在靶点。
此外,水通道蛋白还与某些肿瘤细胞的生长和转移密切相关,因此有望为肿瘤治疗提供新思路。
其次,水通道蛋白在物质跨膜转运、药物研发等方面也具有潜在应用价值。
例如,通过研究AQP4在脑内的分布和作用机制,有助于理解脑内物质跨膜转运的规律,为药物研发提供新靶点。
浅析植物水通道蛋白的研究进展-植物学论文-生物学论文——文章均为WORD文档,下载后可直接编辑使用亦可打印——水通道蛋白(也称水孔蛋白,AQPs)促使着水分的双向跨膜运动,它所介导的自由水快速被动地跨生物膜转运,是水进出细胞的主要途径。
第1 次从分子水平上证实细胞膜上存在水转运通道蛋白是Pe-ter Agre 研究小组[1]于1988 年从血红细胞和肾小管中分离纯化出的CHIP28 蛋白,并由实验证明了CHIP28 蛋白具有允许水分子进入的功能。
CHIP28 蛋白也因此被重新命名为l 号水通道蛋白(AQPl)。
第1 个植物水通道蛋白---2-TIP 是Maurel 等[2]于1993 年从拟南芥Arabidopsis thaliana 中分离出来的。
目前,已经从细菌、酵母、植物、动物中分离出多种水通道蛋白的同源基因,并且证明水通道蛋白除了担负细胞间或细胞内外水分子输导的功能,还参与细胞伸长与分化、气孔运动等生理过程。
本文主要从水通道蛋白家族成员组成、结构、生理功能及表达等方面对植物水通道蛋白的研究进展进行系统介绍。
1 水通道蛋白家族成员植物水通道蛋白的结构与动物水通道蛋白同属于一个古老的跨膜通道蛋白MIP 超家族。
已经测序的植物基因组揭示植物水通道蛋白是一个超家族:拟南芥中有38 个水通道蛋白基因编码的35 种水通道蛋白同源蛋白,其中10 个属于液泡膜水通道及其类似蛋白,13 个为质膜水通道及其类似蛋白,12 个属于NLM 类。
此外,玉米Zea mays 和水稻Oryza sativa 中分别有35 个和33 个水通道蛋白基因[3]. Johan-son 等[4]根据氨基酸序列同源性和亚细胞定位将水通道蛋白划分为5 个家族:质膜内在蛋白(PIPs),液泡膜内在蛋白(TIPs),类Nodulin26(NOD26)膜内在蛋白(NIPs),小的碱性膜内在蛋白(SIPs)和类GlpF 膜内在蛋白(GIPs)。
医药科研水通道蛋白3在大鼠结肠黏膜中的表达刘耀文,曾玉娟,瞿丹,粟慧敏,陈行,徐赛群#(长沙医学院,湖南长沙 410219) 摘要:目的:探讨水通道蛋白3(aquaporins,AQP3) 在大鼠结肠黏膜中的表达。
方法:挑选10只Sprague-Dawley(SD) 大鼠,体重(200±50) g,雌雄各半,并将动物麻醉处死后取近端结肠和远端结肠组织,用冰PBS溶液冲洗干净后分成三部分,一部分置于冻存管中-70℃保存用于提取RNA,一部分置于冻存管中-70℃保存用于提取蛋白,剩余的组织放入4 %多聚甲醛中进行固定,石蜡包埋后制备组织切片(厚度4 µm) 。
结果:RT-PCR结果表明在近端结肠和远端结肠有丰富的AQP3 mRNA表达,且远端结肠AQP3 mRNA表达明显高于近端结肠AQP3 mRNA 表达;Westernblot来检测大鼠结肠AQP3蛋白的表达,AQP3的光密度值除以β-Actin的光密度值用以做标准化。
结果显示近端结肠有两条AQP3条带:一条位于27 kDa,代表未糖基化的AQP3;另一条位于30-40 kDa,代表糖基化的AQP3。
而远端结肠仅有一条位于30-40 kDa的糖基化的AQP3条带。
定量结果显示近端结肠和远端结肠有丰富的AQP3表达;免疫组化来检测大鼠消化系统AQP3的定位。
在大鼠结肠中AQP3主要表达单层柱状上皮;且在近端结肠和远端结肠,AQP3常表达于表面吸收上皮细胞的基底侧膜上和肠隐窝的颈部。
结论:AQP3表达于单层柱状上皮细胞(近端结肠和远端结肠) 的基底侧膜上。
关键词:AQP3;AQP3 mRNA;结肠黏膜水通道蛋白(aquaporins,AQPs) 是一类存在于细胞膜的小分子蛋白,在动植物体内广泛表达。
AQP3广泛表达于消化系统、呼吸系统、泌尿系统和皮肤系统的上皮组织中。
AQP3阴性的小鼠中角质层水合作用减少,皮肤的弹性降低。
消化系统中也可能有类似的作用[1]。
水通道蛋白3在非小细胞肺癌中的表达及与临床病理相关性的研究李白翎;金磊;钟铿;杜大海【摘要】Background and objective Lung cancer is a major health problem worldwide. The aim of this study is to investigate aquaporin 3 (AQP3) expression and its relationship with the clinicopathologic characteristics of non-small cell lung cancer (NSCLC). Methods AQP3 expression and the microvascular density (MVD) of tissue samples from 180 cases with NSCLC were detected by immunohistochemistry. Results AQP3 expression was negative in 25 (13.9%), positive in 67 (37.2%), and strongly positive in 88 (48.9%) of the 180 cases, which was significantly higher than that in the normal tissue (P<0.01). A significant correlation was found between AQP3 expression and MVD (P<0.01), whereas a high MVD was found among patients with strongly positive AQP3 expression. Male patients with positive or strongly positive AQP3 expression had significantly higher expression than female patients did (P=0.003). AQP3 expression was more significantly enhanced in ad-enocarcinoma than that in squamous cell carcinoma (P<0.001). Statistical analysis indicated that the positive rate of AQP3 expression in well-differentiated carcinoma was significantly higher than that in poorly differentiated tumors (P<0.001). Lymph node metastasis was positively correlated with high AQP3 expression (P=0.026). Conclusion AQP3 expression was closely correlated with MVD in NSCLC, whereas high MVD was frequently found in tumors with high AQP3expression. AQP3, as a therapeutic target for inhibiting high AQP3 expression in NSCLC tissues, may weaken cancer cell proliferation, invasion, and metastasis.%背景与目的肺癌是严重威胁人类生存和发展的恶性疾病之一,本研究旨在探讨非小细胞肺癌( non-small cell lung cancer,NSCLC)组织中水通道蛋白-3(aquaporins 3,AQP3)的表达,探讨其与NSCLC临床病理学之间的关系.方法应用免疫组织化学方法检测180例NSCLC组织中AQP3表达及微血管密度(micro vascular density,MVD).结果 NSCLC组织中AQP3阴性表达率为13.9%(25/180),中等强度阳性表达率为37.2%(67/180),强阳性表达率为48.9%(88/180).NSCLC组织中AQP3表达高于癌旁组织,有明显统计学差异(P<0.01).AQP3高表达也同时伴随着MVD计数增高(P<0 01).男性患者AQP3表达高于女性患者(P=0.003).腺癌中AQP3的表达较鳞癌明显增强(P<0.001);有淋巴结转移的病例存在AQP3高表达(P=0.026).NSCLC中AQP3的阳性表达率与肿瘤分化程度呈正相关,表现为AQP3的阳性表达率在高分化癌中明显高于低分化癌(P <0.001).结论 AQP3在NSCLC的肿瘤血管生成和进展中起重要促进作用,AQP3可能为NSCLC治疗的新靶点.【期刊名称】《中国肺癌杂志》【年(卷),期】2012(015)007【总页数】5页(P404-408)【关键词】肺肿瘤;AQP3;微血管密度;免疫组织化学【作者】李白翎;金磊;钟铿;杜大海【作者单位】200433上海,第二军医大学附属长海医院胸心外科;200433上海,第二军医大学附属长海医院胸心外科;200433上海,第二军医大学附属长海医院胸心外科;200433上海,第二军医大学附属长海医院实验诊断科【正文语种】中文【中图分类】R734.2水通道蛋白(aquaporins, AQPs)是一组分子量约30 kDa的(单体)疏水性膜转运蛋白,属于主要固有蛋白(major intrinsic protein, MIP)家族[1]。
水通道蛋白3与皮肤的研究进展水通道蛋白3(aquaporin 3 ,AQP3)是皮肤组织中表达的一种主要的水通道蛋白,属于水甘油通道亚家族,具有跨膜转运水、甘油以及尿素等小分子物质的功能。
本文从AQP3与皮肤功能、AQP3与皮肤病、AQP3与氧化应激和衰老及应用研究等几个方面对国内外已公开发表的相关文献资料做如下综述。
1 AQP3与皮肤功能1.1皮肤保湿角质层的保湿对皮肤的外观和生理机能起重要作用,依赖多种因素发挥作用,比如:外环境湿度,角质层结构,脂质或者蛋白质组成,屏障功能以及保水渗透调节物质的浓度,或天然保湿因子如游离氨基酸、离子、其他小分子溶质等[1]。
衰老的皮肤以及湿疹、异位性皮炎、银屑病、鱼鳞病、老年性干燥症等常见皮肤病的皮肤角质层保湿能力下降,其机制可能与AQP3的表达相关[2]。
在皮肤,AQP3是主要表达于角质形成细胞和皮肤成纤维细胞,是对皮肤保湿起重要作用的一种关键蛋白分子。
一方面,AQP3的表达量有一定的空间层次:主要表达于表皮基底层,棘层、颗粒层、到角质层逐渐消失。
这种空间分布与皮肤的含水量分布一致:基底层和基底层上部的水含量约75%,而角质层仅约10~15%;同时,AQP3本身就是一种PH敏感的水通道蛋白,表皮的PH值与AQP3的这种空间分布也存在一定的关联。
研究者们认为:AQP3在基底膜带的高表达,可以促使水、甘油及尿素的转运,使得基底层的细胞间液更接近于中性的平衡状态;而越接近角质层,AQP3的表达也越减少,水分丢失的也越严重,皮肤酸碱度越容易受到外在环境的干扰,比如酸性的皮脂代谢产物等。
因此,皮肤表面的PH值接近5,而基底层则增加到7。
另一方面,由于角质层中的甘油含量直接或间接影响着皮肤保湿功能,其来源的供应显得极其重要。
AQP3即担负着这一重任:它不仅能将循环中的内源性甘油、皮脂腺中的甘油三脂带入表皮,还进一步参与表皮细胞的甘油代谢。
2 AQP3与皮肤病多种皮肤病的AQP3表达异常,有免疫组化显示:新生儿毒性红斑中朗格汉斯细胞、树突状细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞等免疫细胞均有AQP3表达,这说明了人在出生时皮肤免疫系统既有AQP3参与。
Journal of Physiology Studies 生理学研究, 2014, 2, 19-32 Published Online November 2014 in Hans. /journal/jps /10.12677/jps.2014.24004The Physiological Functions of AquaporinsXiaoqiang Geng, Baoxue Yang *Department of Pharmacology, School of Basic Medical Sciences, Peking University, Beijing Email: ****************, ****************.cn Received: Jan. 20th , 2015; accepted: Feb. 2nd , 2015; published: Feb. 5th , 2015 Copyright © 2014 by authors and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). /licenses/by/4.0/AbstractThe aquaporins (AQPs) are a family of 13 small hydrophobic integral transmembrane water channel proteins involved in transcellular and transepithelial water movement and fluid transport. The study of aquaporins has experienced from discovery to the exploration of their physiological func-tions. It has been found that aquaporins are expressed in various tissues and organs and they have different physiological functions, including urine concentration, exocrine gland secretion, hydra-tion of brain, transduction of neuronal signaling and metabolism. The studies on aquaporins can provide novel ideas to the mechanism and therapy of related diseases. This review article dis-cusses the recent researches on the physiological functions of AQPs in different tissues and or-gans. KeywordsAquaporin, Integral Transmembrane Protein, Water Channel, Water Transport水通道蛋白生理学功能的研究进展耿晓强,杨宝学*北京大学基础医学院药理学系,北京 Email: ****************, ****************.cn收稿日期:2015年1月20日;录用日期:2015年2月2日;发布日期:2015年2月5日*通讯作者。