水通道蛋白在肾脏疾病的研究进展

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水通道蛋白在肝硬化肾脏中的研究进展

水通道蛋白在肝硬化肾脏中的研究进展
立 的 功能 性 水 通 道 。 生理 情 况 下 , 通 过 细 胞 膜 包 括 磷 脂 双 水
水排泄缺陷会产生一系歹病理生理改变, 许多研究表明, 匪
硬化水潴 留的发生 与 A P的 表达异 常有 一定 的关 系。Aada Q s} n 等 利用大 鼠肝硬 化模型研 究 A P在 水潴 留发病机 制起 的作 Q 用 。模 型是通过腹腔 内注射 四氯化碳 , 每周 两次 , 1 周 制成 共 2 的。用 N r e ohm斑 点 杂 交 试 验 测 定 肝 硬 化 鼠 肾组 织 匀 浆 中 t A 圳A表达 , 现模 型组 肾脏 A P R A表达较对 照组明显 发 Qm N 增加 17 4 %(P <0 0) 有腹 水 的大 鼠增加 26 1, 0 %(P <0 0 ) . 1。 用 Wet  ̄ m斑点分析试验测定 肾脏组织匀浆 中 A P蛋 白的表达 , s e Q 发现 h e蛋 白 的 表 达 增 加 2 3 , Q 0% (P <0 0 ) 5 。同 时 发 现 A F R A在肾脏 中的表达与腹水成 比例 , Q' N m 而在水摄 人、 尿量 、 血 渗透压 、 血钠 及肌 酐 肝硬 化与 对 照组 之问差 异 无 明显 。Fja u/ i 等n 。分别在不适 当 的抗利尿 激素分游 综台征 (yde o ia. snr  ̄ fnp r to a ceo ati ecI ∞I ,ID 和肝硬化实验大 鼠 :# t s rtn0 nd rf m . S H)  ̄ ' e e i f iu i l e A
吕洪 敏
水对生物是必需的 . 细胞 内外 水 乎衡 的稳定是维 持 生命 的
23 Q 3 位于肾脏 集台管 主细胞 的基 底侧 . A F 是基 底膜 保持 高水通透性的结 构基础。A F Q 3不仅对水通 透 , 也能转运 甘油和 尿素 禁 水和注射小剂量 A P可 使 A P V Q 2和 A F Q 3在皮质 和髓 质 中的表达上调 , 提示 A F Q 3可能在 肾脏浓缩 功 能 中起 重 要作

水通道蛋白的发现与应用

水通道蛋白的发现与应用

水通道蛋白结构
综述
AQP1在细胞膜中以四聚体的 形式存在,四聚体复合物的每一个 单体在功能上都作为一个独立的水 通道。
AQP1单体结构
序列分析表明,AQP1单体的 结构是由一条肽链组成,其N-末 端及C-末端均位于细胞膜的胞质 侧。肽链中含有6个串联的疏水跨 膜区,这些跨膜区富含α 螺旋,缺 少β折叠结构,并且由5条环相连 。水通道蛋白嵌于脂质双分子层中 ,A、C、E环位于胞外区,B、D 环位于胞内区。
AQP1单体机理及分布
B 、 E 两环含有高度保守的氨基酸序列, 其中的天冬酰胺 - 脯氨酸 - 丙氨酸序列是大部分 水通道蛋白中构成孔道中心的序列,这个特异 的序列在三维结构上位于通道的核心,对水分 子通过起主要作用。此外, AQP1 第 189 位的 半胱氨酸具有特异性结合汞的性质,结合后水 通道蛋白丧失通透性。如果将半胱氨酸替换为 分子更大的氨基酸,可明显降低水的通透性 (189 位的半胱氨酸被替换后水通道对 Hg 不再 敏感,这也证明了半胱氨酸的重要作用 ) 。 其次,我们也可以通过对氨基酸进行糖 基来改变水的通透性。 AQP1 肽链上第 42 位 氨基酸是丝氨酸,位于 A 环中间 ,能够被糖基 化修饰 ( 糖基化的 AQP1 蛋白对水通透re和他的团队在研究分离提纯兔子Rh血型抗原 蛋白, 结果发现抗体与质量接近30kDa的蛋白结合,起初以为是 32kDa的抗原水解产物,但是由银光标记的琼脂糖凝胶电泳实验结 果显示有一条28kDa的不连续条带。他们发现此蛋白不被考马斯亮 蓝等染液染色,排除了抗原水解产物的可能。这便引起了Peter Agre的极大兴趣。随后发现28x10 的蛋白红细胞及肾近端小管中该 蛋白含量非常富.每个细胞内含有大约20万个分子,且与磷脂双分 子层结合紧密。

水通道蛋白3表达

水通道蛋白3表达

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。

基于水通道蛋白浅析“肾主水”现代医学内涵

基于水通道蛋白浅析“肾主水”现代医学内涵

基于水通道蛋白浅析“肾主水”现代医学内涵水通道蛋白(AQPs)是一族细胞跨膜蛋白,许多研究发现AQPs在肾脏中表达的变化对揭示各种疾病导致水代谢平衡紊乱具有重要意义,而中医理论认为“肾主水”功能在维持机体内津液代谢方面起主宰作用,但其作用机制尚需明确,故从分子水平,探讨“肾主水”与水代谢紊乱和AQPs表达之间的关系,可以进一步认识“肾主水”的现代医学内涵,从而为中医药治疗水代谢紊乱疾病提供客观理论依据及新思路。

标签:肾主水;水通道蛋白;水液代谢“肾主水”是肾藏象理论的重要内容之一,如《素问·逆调论》:“肾者水脏,主津液”,中医理论认为“肾主水”对津液代谢的所有环节均起着主持和调节作用,但其作用机制及靶点尚需明确。

AQPs是一族细胞膜上高效转运水分子的特异性孔道蛋白,其对维持机体水平衡有着重要作用,随着近年对AQP1和2在肾脏疾病中功能表达的深入研究,可从分子水平上揭示“肾主水”的现代医学内涵,为临床治疗提供新思路、新方法。

1 AQP1、AQP2的现代研究AQPs是一族细胞膜上高效转运水分子的特异性孔道蛋白。

迄今为止,在哺乳动物体内已发现13个水通道蛋白(AQP0-AQP12)。

现代医学研究发现,AQPs 广泛分布于神经、呼吸、消化、泌尿等系统的组织细胞中,而肾脏作为维持机体水代谢平衡最重要的器官,至少存在9种水通道蛋白(AQP1-AQP8和AQP11),是体内AQPs含量最高、分布亚型最多的组织[1-3],因此,研究AQPs在肾脏中表达的变化对于揭示肾脏疾病导致水代谢平衡紊乱的机理具有重要意义。

而在水通道蛋白中AQP1、AQP2对机体水平衡、体液容量、渗透压等调节都尤为重要。

AQP1主要分布于在肾脏近端小管的顶质膜和基底侧膜,以及髓襻降支细段和直小血管降支。

AQP1在肾脏近曲小管等重吸收过程和尿液浓缩中起重要作用,正常成人每日肾小球滤液约90%经AQP1转运,离体实验证明,AQP1缺失导致近曲小管和亨利袢降支细段的渗透性及重吸收能力降低,逆流倍增系统遭破坏,AQP1基因敲除小鼠可出现尿液浓缩功能严重受损,表现为多尿、多饮,在限制进水的情况下会出现较对照组更为严重的脱水现象[4]。

水通道蛋白在ADPKD中的研究现状与进展

水通道蛋白在ADPKD中的研究现状与进展

・综述・水通道蛋白在ADPKD中的研究现状与进展马东癑,徐雨辰,牛青松,郝宗耀,梁朝朝(安徽医科大学第一附属医院泌尿外科,安徽医科大学泌尿外科研究所,泌尿生殖系统疾病安徽省重点实验室,安徽合肥230022)Research progress of aquaporins in autosomal dominant polycystic kidney disease MA Dongyue,XU Yuchen,NIU Qingsong,HAOZongyao,LIANG Chaozhao(Department of Urology,The First Affiliated Hospital of Anhui Medical University,Institute of Urology, AnhuiProvinceKeyLaboratoryofGenitourinaryDiseases,Hefei230022,China)ABSTRACT:Autosomal dominant polycystic kidney disease(ADPKD)is one of the most common inherted kidney diseases characterized by diffuse and progressive cyst formation in bilateral kidneys.The cyst compresses and damages renal parenchy-ma,eventua l yleadingto%enalfailu%e.Aquapo%insa%ewidelydist%ibutedinva%iousti s uesofthebody%egulatingthet%ansmem-b%anet%anspo%tofwate%andsomesolutesandplayinganimpo%tant%oleinhumanhealthanddisease.Ithasbeen%epo%tedthat some aquaporins including AQP1,AQP2,AQP3and AQP11are closely related to ADPKD and may participate in the regulation of cyst formation through a variety of signaling pathways.This article will review the molecular mechanism of aquaporins in ADPKD,soastoexplorenewpotent(altargets(n(tstreatment.KEY WORDS:autosomal dominant polycystic kidney disease;aquaporins;signaling pathway摘要:常染色体显性遗传性多囊肾病(ADPKD)是一种以双侧肾脏弥漫进行性囊肿形成为主要表现的遗传性肾病,囊肿压迫并损害肾实质,最终导致肾功能衰竭(水通道蛋白广泛分布于机体多种组织中,可以调节水和一些溶质在细胞内外的跨膜运输,在人类健康和疾病中扮演着重要角色(目前已发现一些水通道蛋白包括AQP1、AQP2、AQP3和AQP11,与ADPKD关系密切,可能通过多种信号通路参与调控囊肿形成,本文将综述水通道蛋白成员在ADPKD中的分子作用机制,为ADPKD的治疗探索新的潜在靶点(关键词:常染色体显性遗传性多囊肾病;水通道蛋白;信号通路中图分类号:R692.1文献标志码:R DOI:10.3969/j.issn.1009-8291.2021.06.020常染色体显性遗传性多囊肾病(autosomal dom­inant polycystic kidney disease,ADPKD)是最常见的导致肾脏功能衰竭的遗传性肾脏疾病之一,发病率为1/400〜1/1000,其特征是进行性形成及增大的双肾弥漫性囊肿,对肾功能造成损害.15/(ADPKD主要由基因PKD1或PKD2突变引起,前者约占85%,后者占15%,分别编码多囊蛋白1(polycystin1, PC1)和多囊蛋白2(polycystin2,PC2),最新的研究表明另2个罕见基因GANAB和DNAJB11的突变也能引起ADPKD】67/多囊蛋白的缺失会通过激活mTOR、cAMP、Wnt等信号通路引起囊肿上皮过度增殖,分泌增加,同时还能引起纤毛功能缺陷,细胞极收稿日期:2020-08-24修回日期:2020-10-16基金项目:安徽省对外科技合作计划项目(No.1704el002230)安徽医科大学第一附属医院青年基金培育计划项目(No.2016KJ08)通信作者:梁朝朝,主任医师,博士生导师.E-mail:liang_chaozhao@作者简介:马东癑,医学学士,住院医师.研究方向:多囊肾疾病•E-mail:madongyue07@ 性异常,使肾小管上皮细胞呈球形排列,最终导致囊肿形成及增大归。

水通道蛋白在肾脏的表达及意义

水通道蛋白在肾脏的表达及意义

・综 述・水通道蛋白在肾脏的表达及意义Expression and Means of W ater Channel Protein in K idney常笑雪,黄 鹂摘 要:目的 了解水通道蛋白在肾脏的表达及生理、病理意义,为相关的临床研究提供帮助。

方法 收集国内外相关资料,对水通道蛋白的研究内容进行综述。

结果 肾脏水通道蛋白的类型有AQP1-AQP4、AQP6-AQP8,主要分布在近曲小管、细段和集合管,AQP1-AQP4参与水的重吸收和尿液浓缩.AQP6-AQP8的生理与病理意义不明。

结论 肾脏水通道蛋白的类型较多,提示有重要的生理意义。

关键词:水通道蛋白;肾脏中图分类号:Q73 文献标识码:B 文章编号:1672-688X(2004)03-0236-03 2003年诺贝尔化学奖授予美国科学家彼得、阿格雷和罗德里克、麦金农,以表彰他们在细胞膜通道方面开创性的研究。

阿格雷1988年发现并成功分离出一种细胞膜蛋白并证明这就是科学家孜孜以求的水通道蛋白。

2000年阿格雷公布世界第一张水通道蛋白的高清晰立体照片,照片揭示了这种蛋白的特殊结构只允许水分子通过。

1 水通道蛋白的发现及类型所有组织细胞都允许水以单纯扩散方式通过细胞膜。

早期的生物物理学研究发现红细胞及近端肾小管对渗透压改变引起的水的通透性很高,很难用单纯扩散来解释。

阿格雷[1]等在分离纯化红细胞膜上的Rh多肽时发现了一个分子量为28K D的疏水性跨膜蛋白,称为形成通道的整合膜蛋白28 (Channel-F orming integral membrane protein,CHIP28)。

1991年完成了其cDNA克隆[2]。

当时不知道该蛋白的功能,对其进行功能鉴定时,将体外转录合成的CHIP28cDNA注入非洲爪蟾的卵母细胞中,发现在低渗溶液中,卵母细胞迅速膨胀,细胞膜水的通透性增加8倍并于5min内破裂[3]为进一步确定其功能,又将其建构于蛋白磷脂体内,通过活化能及渗透系数的测定以及抑制剂敏感性等研究证实该蛋白为水通道蛋白[4]。

水通道蛋白2在梗阻性黄疸大鼠肾脏表达变化的实验研究

水通道蛋白2在梗阻性黄疸大鼠肾脏表达变化的实验研究

B U N a n d C r i n s e Y u m. t h e r e n a l h i s t o p a t h o l o g i e a l c h ng a e s w e r e o b s e r v e d b y o p t i c l a mi c r o s c o p y. T h e e x p r e s s i o n o f A Q P 2 i n r e n l a o f r a t s
是很有 意义的。
[ 关键词 ] 梗 阻性黄疸 ; 水通道蛋 白; 肾功损 害
E x p e r i me n t a l i n v e s t i g a t e s o n c h a n g e s o f e x p r e s s i o n o f Aq u a p o r i n 2( AQP 2)i n
r e n a l o f r a t s wi t h o b s t r u c t i v e j a u n d i c e
H A N J i 一 , W A N G , in f - G a n g . D e p a r t m e n t o f G e n e r a l S u r g e r y , S e c o n d H o s p i t a l A il f i a t e d t o S h e n y a n g
肾形 态学损害在光镜下从 肾集合管形态学改变得到证实 。梗阻性黄疸组术后 1 0 d C r 开始升 高 , 梗阻 1 4 d后 B U N开始升 高。 结论 : A Q P 2的减少 表明肾功能发 生损害 , A Q P 2减少在 前 , c R和 B U N增 加在后 , 所以A Q P 2作为 肾功 能损 害 的早 期检测 指标

肾脏水通道蛋白2“穿梭机制”的研究进展

肾脏水通道蛋白2“穿梭机制”的研究进展

肾脏水通道蛋白2“穿梭机制”的研究进展朱妍;焦悦;李守业;李昌煜【期刊名称】《中国药理学通报》【年(卷),期】2012(028)004【摘要】AQP2是水通道蛋白家族成员之一,在肾脏尿液浓缩、稀释功能和维持体内水平衡中发挥着重要作用.该文根据近年来有关AQP2的研究结果,介绍了AQP2穿梭机制的信号转导途径,同时阐述了其调控因素,包括AQP2磷酸化、细胞骨架的作用、含AQP2囊泡融合膜顶端、AQP2结合蛋白等,为今后以AQP2为靶点的临床治疗提供理论基础.%Aquaporin-2 (AQP2) is one of the members in the aquaporin family, which plays an important role for urine concentration in the kidney, dilution function and maintainance of water balance in the body. Based on relative researches on AQP2 in recent years, the review aims to introduce the signal transduction pathways of AQP2 trafficking mechanism and elabo-rate on the regulatory factors, including the phosphorylation of AQP2, the role of cytoskeleton, fusion of AQP2 containing vesicles with apical membrane, and AQP2 binding proteins, thus provide theoretical basis for AQP2 targeted clinical treatment.【总页数】5页(P451-455)【作者】朱妍;焦悦;李守业;李昌煜【作者单位】浙江中医药大学药学院,浙江杭州310053;浙江中医药大学药学院,浙江杭州310053;浙江中医药大学药学院,浙江杭州310053;浙江中医药大学药学院,浙江杭州310053【正文语种】中文【中图分类】R-05;R322.61;R329.25;R341【相关文献】1.中医药调节肾脏水通道蛋白2的研究 [J], 杨子庆;李林鲜;徐路;张琦2.细胞骨架对水通道蛋白2穿梭的影响 [J], 许丁文;姚伟娟3.黄芪多糖对糖尿病大鼠肾脏水通道蛋白2表达的影响及对肾脏的保护作用 [J], 毛淑梅;李承德;李静静;康白4.内毒素血症大鼠肾脏水通道蛋白2等基因表达及肾脏结构功能的改变 [J], 崔文瑶;王昆鹏;宋涛;裴凌5.严氏温阳化瘀利水方对心肌梗死后心力衰竭大鼠心功能及肾脏水通道蛋白2表达的影响研究 [J], 俞瑞群;乔亮;吴凤珠;张家美因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

水通道蛋白-2及其在肾脏疾病中的研究进展

水通道蛋白-2及其在肾脏疾病中的研究进展

水通道蛋白-2及其在肾脏疾病中的研究进展刘欣健;贾智明;文建国【摘要】水通道蛋白-2(aquaporin-2,AQP2)是抗利尿激素(antidiuretic hormone,ADH)调节集合管对水通透性的主要靶分子,在尿液浓缩中起重要作用.ADH对AQP2的表达和调控主要有短期调节和长期调节两种作用机制.近年来关于AQP2及其在肾脏疾病中的研究逐渐增多:AQP2结构及功能的异常会引起肾脏浓缩功能障碍,且在肾积水、多囊肾、尿崩症等肾脏疾病中AQP2表达也会出现变化.但是目前对于AQP2信号转导、调控机制尚不完全清楚,相信随着对其调控机制的深入研究,可为相关肾脏疾病的诊疗提供新的思路.【期刊名称】《现代泌尿外科杂志》【年(卷),期】2015(020)012【总页数】5页(P914-918)【关键词】水通道蛋白2;肾脏;调控机制;尿崩症;肾积水【作者】刘欣健;贾智明;文建国【作者单位】郑州大学第一附属医院尿动力学中心和泌尿外科,河南郑州450052;郑州大学第一附属医院尿动力学中心和泌尿外科,河南郑州450052;郑州大学第一附属医院尿动力学中心和泌尿外科,河南郑州450052【正文语种】中文【中图分类】R691水通道蛋白(a q u a p o r i n s,AQ P s)是一类对水具有通透性的膜蛋白的总称,目前在肾脏组织共发现了8种AQ P s,其中AQ P 1~4在调节水的运输中起关键作用[1]。

AQ P 2主要分布于集合管顶端膜,是抗利尿激素(a n t i d i u r e t i c h o r m o n e,A DH)调节集合管对水通透性的主要靶分子,在尿液浓缩中起重要作用。

近年来关于AQ P 2及其在肾脏疾病中的研究逐渐增多:AQ P 2结构及功能的异常会引起肾脏浓缩功能障碍,且在肾积水、多囊肾、尿崩症等肾脏疾病中AQ P 2表达也会出现变化[1]。

因此,针对AQ P 2表达调控机制的研究可为肾脏相关疾病的诊治提供新的思路。

水通道蛋白3的研究进展

水通道蛋白3的研究进展

R T—P R和免 疫组 织化 学研 究 正 常 晚期 妊 娠 孕妇 胎 C
膜上 A P Q 3的表 达 , T—P R 发 现 A P R C Q 3在 人 类 胎 盘 、 毛膜 、 绒 羊膜 上 表达 , 疫组 化发 现 A P 免 Q 3在 胎 盘
在 肾脏 的基 膜细胞 、 端结 肠 、 远 空肠上 皮细 胞 、 管 和 气 支气 管上 皮 细胞 等 呈 高表 达 3 A P 8; Q 3在前 列 腺 基 膜
鼠妊 娠第 1 0—1 6天 时 胎 盘 上 A P Q 3表 达 增 加 , 妊 在 娠 1 0~1 9天 时胎 盘 上 A P Q 3的 表 达没 有 变 化 , 着 随 妊娠 的进 展 A P Q 3在羊 膜上 的表达 没 有变 化 , 羊水 的
月妊 娠产 妇 的羊膜 上皮 细胞 中 A P mR A表 达 的关 Q3 N 系 , 现 fr o n( 苷 酸 环 化 酶 激 动 剂 ) S 发 os l 腺 ki 和 P—
加 细胞膜 水 的通 透性 , 与水 的分 泌 、 收 及 细 胞 内 参 吸
外平衡 的调节 。水 通道 蛋 白同时具 有促 进 细胞 迁移 、 细胞 增殖 、 胞 凋 亡 的作 用 。水 通 道 蛋 白 3 A P ) 细 ( Q 3 是水 通 道蛋 白家 族 成 员 之一 , 除对 水 有 通 透 性 以外 , 还 能够 通透甘 油 和 尿 素 的 水通 道 蛋 白。现 就 水 通 道
天时表 达增 加 1 6倍 。2 0 0 2年 M n a n等 在人 类 胎膜 上未 发 现 A P Q 3的 表 达 。2 0 0 4年 Lu等 用 R i T—
P R发 现 A P C Q 3在 羊 的胎 盘滋养 细胞 表 达 , 羊 妊娠 在 6 、0 、4 6 10 1 0天 时呈 高表 达 。2 0 0 5年 在人 类 的组 织 芯 片研 究 中发 现 , Q 3在 人 类 很 多组 织 中表 达 , 其 A P 尤

水通道蛋白的发现及对人体的作用

水通道蛋白的发现及对人体的作用

水通道蛋白的发现及对人体的作用刘彦成(渭南师范学院环境与生命科学系陕西渭南 714000)摘要:水通道蛋白(aquaporin,AQP) 是一种对水专一的通道蛋白。

具有介导水的跨膜转运和调节体内水代谢平衡的功能。

水通道蛋白调节失控与水平衡紊乱等一系列疾病密切相关。

关键词:细胞膜;水通道蛋白(AQP);跨膜转运;疾病;调节Abstract:The pass of water protein (aquaporin, AQP) is one kind of adding water single-minded channel protein.Has lies between leads the water the cross membrane transportation and the adjustment body domestic waters metabolism balance function.Pass of water protein adjustment out of control and level balance disorder and so on a series of disease close correlation.Key word:Cell membrane pass of water protein (AQP) cross membrane transportation disease adjusts1 水通道蛋白的发现1.1 细胞膜的运输方式细胞是构成生物的基本单位,细胞与细胞之间则是通过细胞膜来沟通和实现基本的生命活动。

细胞膜的主要成分为磷脂和蛋白质,其结构为磷脂双分子层,磷脂双分子层上有糖蛋白,糖蛋白所在一侧为细胞外侧。

物质跨膜运输可分为自图1 细胞膜的立体结构由扩散(不需能量、载体),协助扩散(不需要能量、需载体),主动运输(要能量、需载体)三种。

还有一些大分子物质是通过胞吞、胞吐方式通过细胞膜,它们需要能量、不要载体。

水通道蛋白2的研究进展

水通道蛋白2的研究进展

水通道蛋白2的研究进展水通道蛋白-2(AQP2)主要表达在肾脏组织,起着肾脏对水转运的重要功能。

AQP2参与了许多疾病的病理过程,如多囊肾、尿崩症。

AQP2可能为泌尿系统疾病提供更有效的治疗新途径。

标签:水通道蛋白-2;泌尿系统;水是生命存在的先决条件。

水分子是极性分子,这使得它们能够非常容易地彼此间形成氢键以及与其它分子形成氢键。

作为极好的溶剂,它们适合于各种极性物质存在于细胞中。

水提供围绕生物聚合物的带电基团的溶剂壳,这些溶剂壳是蛋白质生物活性所必需的[1]。

水占人类体重的70%,在新生足月婴儿,总水分占体重的75%,早产儿更高,可达80-85%[2]。

细胞外和细胞内水含量之间的比率在产后期变化显著。

出后后不久,体内水含量迅速减少,这种降低主要是细胞外水含量的减少。

水含量的变化引起了广泛的关注。

1988年Perter Agre及其同事在红细胞膜上及肾小管中偶然发现的,一种分子量为28000的完整跨膜蛋白,1991年这种蛋白被克隆并命名为CHIP28(channel-forming integral protein),也就是现在的AQP1。

随着AQP1的发现,其它AQPs也相继被被发现及克隆。

迄今为止,已经发现AQPs广泛存在于细菌、植物及动物中,在哺乳动物组织中已经发现有13种AQPs存在[3],其中,分布在肾组织的AQPs至少有8种[4]。

AQPs的发现不仅从分子水平上揭示水跨膜转运调节的机制,而且也揭示水平衡在遗传性及获得性疾病时的病理生理机制,证实其与人类许多疾病密切相关[5]。

尿液浓缩稀释功能主要由肾脏集合管(CD)主细胞的水通道蛋白2(AQP2)完成。

肾脏的集合管可重吸收水,排K+,H+和NH3,而AQP2是肾脏集合管表达的主要的水通道蛋白,对尿液浓缩和维持体液的酸碱平衡起着重要作用。

本文对AQP2的结构、分布、功能、表达及在泌尿系统疾病中作用的研究进展作一综述。

AQP2的分子结构AQP2由Fushimi在1993年克隆并确认的水通道蛋白家族中的一种[6]。

中医药调节肾脏水通道蛋白2的研究

中医药调节肾脏水通道蛋白2的研究

中医药调节肾脏水通道蛋白2的研究杨子庆;李林鲜;徐路;张琦【摘要】肾脏是参与人体水液代谢的重要器官,在调节人体水液平衡中起着极其重要的作用.肾脏对尿液的浓缩是机体水液代谢和水液平衡的重要实现路径,几千年来中医药在治疗许多水液代谢失常疾病如水肿、痰饮病、淋证、消渴、癃闲等与肾脏相关疾病中取得满意疗效,但其机制并不明确.而水通道蛋白尤其是水通道蛋白2(AQP2)的发现及其与尿液重吸收的密切关系,使得中医药调节水液代谢机制的相对直观成为可能.通过研究中医药与肾脏AQP2的表达关系,能进一步认识肾主水的机制,为中医药研究与治疗水液代谢失常等肾脏相关性疾病提供新的思路.【期刊名称】《中国中医基础医学杂志》【年(卷),期】2016(022)002【总页数】3页(P290-292)【关键词】中医药;肾脏;水通道蛋2;水液代谢【作者】杨子庆;李林鲜;徐路;张琦【作者单位】成都中医药大学基础医学院,成都 610075;成都中医药大学基础医学院,成都 610075;成都中医药大学基础医学院,成都 610075;成都中医药大学基础医学院,成都 610075【正文语种】中文【中图分类】R222.15肾脏作为中医五脏之一,早在《黄帝内经》中就有“肾主水”的记载,揭示了肾在人体水液代谢中的重要作用。

AQP2是参与水液代谢调节的重要细胞分子,是惟一存在于肾脏集合管主细胞的水通道蛋白,在调节水液代谢中起重要作用。

越来越多的研究表明,中医药在治疗与肾脏相关疾病引起机体的水液失常中往往可取得较好疗效,而AQP2则是参与其中且具有重要作用的水通道蛋白。

现从AQP2与肾脏疾病的关系,以及中医药对肾中AQP2表达的调控,从而影响水液代谢以阐明其与“肾主水”的相关性。

《素问·上古天真论》云:“肾主水。

”首先,肾脏对全身津液代谢具有促进作用,主要是指肾中精气的气化功能。

肾气的蒸腾气化对于体内水液的输布和排泄,维持体内水液代谢的平衡起重要作用,并通过肺脾胃三焦等共同作用完成;其次,肾司膀胱开合,对尿液排泄具有调控作用。

肾脏水通道蛋白-2在中医药领域的研究进展

肾脏水通道蛋白-2在中医药领域的研究进展

琦 成都 , 6 1 0 0 7 5 )
水— —生命所必 需成 分 , 而 维持 生命 的关 键 因素 就是
细 胞 内 外 水 平 衡 的 稳 定 。 水 的 跨 膜 转 运 是 一 组 与 水 通 道 密 切相关的细胞膜转 运蛋 白, 水通 道蛋 白( A Q P ) 类 属 于 古 老
显的增加 , 只有 A Q P 2蛋 白有所 增加 , 我们 可 以说 A Q P 2是 充血性心力 衰竭 时 机体 水 代谢 障碍及 水滞 留 的关键 靶 蛋 白。抗 利尿 激 素 ( A V P) 调节 A Q P 2 , 从 而促 使 尿液 最 后 浓 缩, 主要表现 在两 方面 : ( 1 ) 急性调 节作用 。当血浆 中 A V P 的水 平 明显上 升时 , 主细胞 管腔 膜上 A Q P 2的数量 显著 增 加, 水 液 的渗 透性也 急剧上 升。一旦停止激 活 , 含A Q P 2的 小泡又会 回到原 储存 处 , 这种 回收 机制 涉及 细胞微 丝 的骨 架运 动 , 有 多 种蛋 白 “ 复合 体 ” 参与 A Q P 2的整个 运动 。
肾 脏 水 通 道 蛋 白 一2在 中 医 药 领 域 的 研 究 进 展
李 思思 , 张 ( 成 都 中医药 大学 , 四川
[ 关键词 ] 水通道蛋 白_2 ; 。 肾脏 ; 中医药研究 ; 综述 , 学术性 [ 中图分类号 ] R 2~ 0 5 [ 文献标识码 ] A [ 文章编号 ] 1 0 0 3~ 7 7 0 5 ( 2 0 1 4 ) 0 7—0 1 7 5— 0 2
( 2 ) 远 期 调 节 作 用 。此 系 肾 脏 上 皮 细 胞 对 水 通 透 性 改 变 所 致, 是 不受 A V P急 性 调 节 作 用 影 响 的 。 在 脱 水 以 及 水 潴 留

水通道蛋白相关疾病阅读材料

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四.水通道蛋白相关疾病当水通道蛋白的调节出现紊乱的时候,则可能引起多种疾病。

(一)肾脏水通道蛋白和相关疾病研究表明,水通道蛋白基因突变将引起尿崩症(diabetesinsipidus,DI)。

尿崩症广义上讲是指多饮、低比重尿和低渗尿为特征的一组综合征。

目前报道的多数遗传性肾性尿崩症病例是以X连锁方式遗传的,由编码V2 受体的基因突变引起,另外的病例则是由于编码AQP2基因的突变引起,以常染色体显性或隐性方式遗传[11]。

(二)肺部水通道蛋白和相关疾病肺水通道蛋白的异常与肺疾病的关系已有诸多实验报道。

AQP可能参与肺水肿的发病机制。

在各种肺损伤中,存在着大量的水的异常跨膜转运及在肺组织中的异常聚集等情况,这些情况均可能与水通道蛋白有关。

在小鼠病毒性肺炎模型中,发现AQP1和AQP5在鼠肺中的表达降低,这说明肺水在肺间质中聚集的重要原因就是水通道蛋白的减少,导致水不能及时排出而出现水肿。

哮喘发作时,水分子运动在气道阻塞中起重要作用,特别在冷哮喘或运动哮喘时, 上皮黏膜下血管(含AQP1) 、气管及支气管(含AQP3 和AQP4) 的肿胀是形成气道阻塞的重要原因[1]。

从而说明了水通道蛋白和哮喘的发生也有密切关系。

(三)水通道蛋白及癌症水通道蛋白在肿瘤组织的表达及其与肿瘤细胞转移的关系可能将会是今后研究的热门。

多年研究表明,为满足快速增殖、分裂和侵袭转移的需要,肿瘤细胞内一系列酶的活性和表达会发生改变,细胞基本结构成分如蛋白质、脂类和核酸的合成加强。

癌细胞的所有生命活动都离不开水的微环境和参与,癌细胞比正常细胞更需要水分子的快速跨膜转运。

目前的研究表明,部分AQPs在肿瘤组织中表达明显增高或降低。

在脑胶质瘤中水通道蛋白的表达明显增多,脑胶质瘤多伴有脑水肿的发生。

经证实,AQP 1和AQP4在脑胶质瘤中的表达明显高于正常组织,且在星型细胞的表达量与恶性程度有直接关系[8]。

AQPs同时还可能促进肿瘤血管增生,增强肿瘤血管渗透性,在肿瘤的生长和扩散、侵袭和转移中有重要作用。

水通道蛋白与肾脏疾病研究进展

水通道蛋白与肾脏疾病研究进展

[ 1 8 ]C a n t z T , K e y G, B l e i d i s s e l M, e t 1. Ab a s e n cs i o n
[ 1 5 ] Wa n g X , Z h a o Y, X i a o z , e t 1 a .A l t e r n a t i v e t r a n s l a t i o n o f O C T 4
2 01 2, 6 8: 6 5 3 3 .
[ 1 7 ]T a i MH, C h a n g C C, K i u p e l M, e t 1. a O c t 4 e x p r e s s i o n i n a d u h h u —
ma n s t e m c e l l s : e v i d e n c e i n s u p p o  ̄o f t he s t e m c e l l t h e o y r f o
主垦 塑 I
! 笙! 旦 箜 鲞箜! 塑c h i n e s e R e m e d i e s &C l i n i c s , J u l y 2 0 1 4 , V o 1 . 1 4 , N o . 7

91 9 ・
2 0 0 7 , 1 2 0 ( 7 ) : 1 5 9 8 — 1 6 0 2 .
( 收 稿 日期 : 2 0 1 4 . 0 2 . 1 0 )
c a r c i n o g e g e s i s [ J ] . C a e i n o g e n e s i s , 2 0 0 5 , 2 6 ( 2 ) : 4 9 5 — 5 0 2 .
I 通 道 蛋 白与 肾 脏 疾 病 研 究 进 展

(水通道蛋白生理学功能的研究进展)

(水通道蛋白生理学功能的研究进展)

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。

肾脏水通道蛋白的研究进展

肾脏水通道蛋白的研究进展

肾脏水通道蛋白的研究进展
张艳敏;郭勇
【期刊名称】《四川解剖学杂志》
【年(卷),期】2003(011)002
【摘要】细胞内外水平衡是维持生命的关键因素之一。

在发现水通道蛋白(Aquaporins,AQPs)以前,生理学家一直认为水是通过膜脂质双层结构进行简单扩散,但在某些组织细胞如红细胞、肾近曲小管细胞对水通透性甚高,不能用简单扩散来解释,于是推测此类细胞膜上可能存在某种功能性转运水的通道。

1988年【总页数】3页(P29-31)
【作者】张艳敏;郭勇
【作者单位】泸州医学院组织胚胎学教研室,四川,泸州,646000;泸州医学院组织胚胎学教研室,四川,泸州,646000
【正文语种】中文
【中图分类】R334.1
【相关文献】
1.肾脏水通道蛋白-1(AQP-1)的研究进展 [J], 王一多;金英玉;关秀茹
2.肾脏水通道蛋白2“穿梭机制”的研究进展 [J], 朱妍;焦悦;李守业;李昌煜
3.利尿剂对大鼠肾脏水通道蛋白-2基因表达和尿液水通道蛋白2的影响 [J], 林晟;许顶立;赖文岩;沈倩波;高锦雄;张彬;任昊
4.卡托普利和洛沙坦对大鼠肾脏水通道蛋白-2 mRNA和尿液水通道蛋白-2的影响[J], 江荣炎;许顶立;赖文岩;任昊;沈倩波;邵亚辉
5.心脏水通道蛋白1、4、7参与心肌水液代谢的病理生理研究进展 [J], 汪庆玲;谭春江
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AQ 2表 达 在 连 接 小 管 和 集 合 管 的 主 细 胞 的顶 侧 膜 , 肾 P 在 中 大 量 分 布 , 调 节 肾脏 水 平 衡 中起 重 要 作 用 , 心 力 衰 竭 伴 在 在
低 钠 血 症 时 除 A 2蛋 白 增 加 外 , 脏 存 在 的 另 外 两 种 主 要 QP 肾 A s 族 成 员 一 QP 家 AQP 和 AQP 1 3蛋 白 并 没 有 明 显 的 增 加 ,
高 。 当激 活 停 止 时 含 AQ 2的 小 泡 回至 原 储 存 处 . 种 回 收 P 这 机 制 涉 及 细 胞 微 丝 的 骨 架 运 动 l 。 有 多 种 蛋 白“ 合 体 ” 与 7 ] 复 参
AQP 2的 整 个 运 动 。2 远 期 调 节 作 用 : 系 肾 脏 上 皮 细 胞 对 水 ) 此 通 透 性 改 变 所 致 , 不 受 AV 且 P急 性 调 节 。 在 水 潴 留 以及 脱 水 后 重 新 摄 水 的条 件 下 , 肾脏 AQ 2表 达 明 显 下 降 , 一 过 程 中 P 这 AQ 2mRN 水 平 的 改 变 非 常 迅 速 , AQ 2蛋 白水 平 的 改 P A 但 P 变 速 度 相 对 缓 慢 。 Hal se _ 对 这 一 现 象 作 出 了解 释 , 出 r等 g ] 提
析 , 多 以 A 1 为 模 型 。 A 1在 细胞 膜 上 以 四聚 体 的 形 大 QP 作 QP
两 种 机 制 :) 性 调 节 : 血 浆 A 1急 当 VP水 平 显 著 升 高 时 主 细 胞
管 腔 膜 A 2 通 道 蛋 白 数 量 急 剧 增 加 , 渗 透 性 也 显 著 升 QP 水 水
说 明 靶 蛋 白 。 P 是
AQP 受 抗 利 尿 激 素 ( 2 AVP 调 节 , 进 尿 液最 后浓 缩 。主 要 有 ) 促
义作一综述 。 水 通 道 蛋 白 的结 构 水 通 道 蛋 白是 一 类 高 度 保 守 的 蛋 白 , 种 亚 型 之 间 具 有 极 各 其 相 似 的一 级 结 构 和 三 级 结 构 , 目前 对 水 通 道 蛋 白结 构 的 分
国际检验 医学杂 志 21 00年 3月第 3 1卷第 3期
It a dMac 00V 1 1N . n LbMe, rh21 ,o. ,o3 J 3

25 ・ 3

综 述

水 通 道 蛋 白在 肾脏 疾病 的研 究进 展
王 湛 综 述 , 宏 伟 审校 杨 ( 津天 和 医院检 验科 天 30 5 ) 0 0 0
【 键 词 】 蛋 白 ; 肾疾 病 ; 研 究 关
中 图 分 类 号 : 9 R62
文献标识码 : A
文 章 编 号 :6 34 3 (0 0 0 —2 30 17 —1 0 2 1 ) 30 5 —3
水 分 子 在 很 多 细 胞 中虽 然 可 以 以 简 单 扩 散 的 方 式 通 过 细 胞 膜 , 是 速 度 非 常 缓 慢 。在 那 些 对 水 高 通 透 的 细 胞 中 , 是 但 水 如 何 穿 过 细胞 膜 的 问 题 曾 长 期 困 扰 大 家 。在 2 o世 纪 9 O年 代 早 期 , 先 在 红 细 胞 上 发 现 了第 一 个 水 通 道 蛋 白 : 成 通 道 的 最 形 整 合 膜 蛋 白 2 [ , 称 为 水 通 道 蛋 白 1 AQP ) 迄 今 为 止 在 81 现 ] ( 1。 哺 乳 动 物 体 内证 实有 1 3种 水 通 道 蛋 白 (q a oisAQP ) 依 a up r , n s, 次 为 AQ O AQP22。不 同 的 组 织 器 官 AQ 的 表 达 不 同 , P I[ _ ] P 其 中 肾脏 的亚 型 分 布 最 多 , 少 有 A 1 2 3 4 6 7 8 1 至 QP 、 、 、 、 、 、 、1共
8种 【 。现 就 近 年 文 献 对 AQP 在 肾 脏 的 表 达 及 生 理 病 理 意 s
及 近 曲 小 管 细 胞 的迁 移 , 可 能 在 近 曲小 管 对 损 伤 的 反应 中 起 并
作 用 。在 肾脏 中水 的重 吸 收 和 间 质 高 渗 状 态 的 形 成 , 流倍 增 逆 机 制 中 起 至 关 重 要 的作 用 ] 。
构 成孔 道 中 心 的 序 列 , 个 特 异 的序 列 在 三 维 结 构 上 位 于通 道 这
B、 E两襻 折 返 穿 人脂 质 双 分 子 层 , 且 分 别 与 邻 近 的跨 膜 区形 并
成 半个 孔 道 , 此 对 称 分 布 , 此 构 成 一 条 狭 窄 的 分 子 通 道 。 彼 由 B E两 襻 含 有 高 度保 守 的 氨 基 酸 序 列 , 中的 天 冬 酞 胺 一 脯 氨 、 其 酸一 丙 氨酸 ( nP oA a NP 序 列 是 大 部 分 水 通 道 蛋 白 中 As— r— l, A)
【 要 】 水 通 道 蛋 白是 近 年 来 才 被 发 现 的 一 种 转 运 水 分 子 和 某 些 小 分 子 物 质 的 跨 膜 蛋 白 , 综 述 水 通 道 蛋 白在 泌 尿 系 统 方 摘 现 面 的 重 要 生 理 学 功 能 。水 通 道 蛋 白 的研 究 对 阐 明某 些 肾脏 疾 病 的发 病 机 制 及 为 该 类 疾 病 提 供 新 的 治疗 思 路 具 有 深 远 意 义 。
式 存 在 , 是 每 个 单 体 是一 个 独 立 的 功 能 单 元 。对 于水 通 道 蛋 但 白的 三 维 结 构 及 其 完 成 水 通 透 功 能 的 机 理 的解 释 存 在 颇 多 争 议 , 中 ,沙 漏 ” 型 是 一 种 被 广 为 接 受 的解 释 : 接 跨 膜 区 的 其 “ 模 连
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