水通道蛋白在肝胆系统中的生理学进展分析

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇水通道蛋白在肝胆系统中的生理学进展分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：水通道蛋白（Aquaporins，AQPs）是一种特异转运水的细胞跨膜转运蛋白，多数是从肝胆系统中分离得来。并且当前已有大量研究表明，水通道蛋白在胆汁分泌、吸收以及平衡细胞内外水等方面具有参与调节的重要作用。为此，本研究拟结合水通道蛋白的相关知识特点，以及其在肝胆系统中的生理学进展等进行分析和综述。

关键词：水通道蛋白肝胆系统生理学

Doi：10.3969/j.issn.1671-8801.2014.01.041

【中图分类号】R-0【文献标识码】B【文章编号】1671-8801（2014）01-0033-01

在大部分器官及组织中，水通道蛋白属于众多跨膜蛋白中的一种，主要起着快速转运水、跨膜转运甘油、尿素等重要作用，并且在某些条件下，水通道蛋白还可帮助通透二氧化碳、氨、氯离子、多元醇，以及嘧啶和嘌呤等分子或离子。截至当前，人们总共从哺乳动物体内分离出的水通道蛋白包括了AQP0～AQP13等13种，而最新的研究指出，在肝胆系统中分离的水通道蛋白则多达7种，包括AQP0、AQP1、AQP4、AQP5、AQP8，以及AQP9和AQP11等几种，在肝胆系统中均有表达。为此，本研究现结合肝胆系统中的水通道蛋白表达及其生理功能等进行综述，具体报道如下。

1水通道蛋白在肝细胞上的表达

在人的肝细胞中，有大量临床研究指出，AQP的表达主要有AQP0、AQP3、AQP8、AQP9和AQP11等几种，而AQP3的表达，是人的肝细胞与啮齿动物所不同的地方之一，因为当前在啮齿类动物的肝细胞中尚未发现有AQP3的存在。刘凯等研究中指出，在动物的肝细胞中，以AQP8的表达和亚细胞定位最为多样，在线粒体、内质网以及囊泡等多处质膜均有AQP8表达；并且在其研究中提及，最近一项大鼠肝细胞实验中，发现AQP8的表达主要有2种亚型，即细胞内的AQP8和细胞质及小管质膜间的AQP8，具体可通过其N末端的不同来加以区分；并且位于细胞内的AQP8表达，研究认为其与糖原合成及分解过程中，细胞质内渗透浓度的维持有密切关系；而另一种亚型的AQP8表达，结合当前大量相关研究来看，则认为其具有吸收NH4+、释放H2O2的潜在能力，并且研究证实小管质膜的水分泌情况可对AQP8造成一定影响。另外，在AQP9方面，该AQP表达多是在肝细胞窦状隙的基外侧膜进行的，是一种中性溶质及水甘油通道蛋白，通常情况下该AQP表达并不会与AQP8一样受到促胆汁分泌刺激物的干扰，但有研究认为，该肝AQP9表达主要跟性别有联系，并且以雄性（以大鼠为例）的AQP9表达水平较高，这主要是由于AQP9的代谢受到胰岛素瘦素等调控，以及水经肝窦状隙进入肝细胞内的影响所致，且该表达在小管的胆汁分泌过程中，研究认为可能是与AQP8共同参与完成的，能够帮助快速转运肝细胞内外的水[2]。而AQP11表达相对较为罕见，一般在肝细胞膜上可通过判断AQP是否具有特殊的NPA基因序列来确定是否有AQP11的存在，AQP11表达的缺失，可能会导致先天性多囊肾病症，并最终因尿毒症致死，但目前这种说法还存在一些争议。至于对AQP0表达的研究，目前其生理功能则尚未明确，有相关实验仅指出其可能位于晶状体纤维细胞膜处。当人体发生肝脂肪变性时，检查可见AQP3的mRNA表达有明显上调，由此可将其作为人体存在脂类代谢异常的判断依据，不过其亚细胞定位仍有待进一步证实[3]。

2水通道蛋白在肝内胆管的表达

有研究指出，在胆汁分泌过程中，AQP的日排出量大约占40%[4]。这主要与胆管上皮细胞的AQP1和AQP4表达有关。AQP1通常位于胆管上皮细胞的囊泡膜处，并可在一系列的刺激下发生分离至顶端质膜，协助将水向胆道内部转运，与此同时，AQP4于基底外侧膜处帮助将水从血浆转运至细胞内部。并且该两种AQP表达还能够参与到肝内胆管的水吸收过程中，但由于AQP1基因敲除后并不会给胆汁的形成造成影响，为此还有待进一步研究确认。

3水通道蛋白在胆囊上皮的表达

现阶段，AQP在胆囊上皮细胞的表达主要有AQP1和AQP8两种，其中AQP1通常可见于人体胆囊颈部内层的顶质膜和基外侧膜。从两者的亚细胞分布情况来看，当前有多项研究认为AQP1和AQP8能够帮助胆囊上皮细胞进行跨细胞转运水[5]。在该两种AQP表达的协助下，水能够从顶质膜通过，并且在此过程中，AQP1还可在基外侧膜位置帮助水的快速转运。一般来说，在顶质膜中存在多达2种的AQP情况并不多见，有相关报道认为这应该是细胞膜的再吸收、分泌等生理功能所造成的。在激素的刺激下，AQP1往往容易发生转移，并抵达胆囊顶质膜处参与水的分泌，这种情况与胆管上皮细胞的生理能力有共同之处。而AQP8表达则能够参与到胆汁的再吸收功能当中，再吸收胆汁中的水。但有关此方面的报道目前仍比较少，这两种AQP的具体机制也还不明确[5]。

4水通道蛋白在肝胆血管内皮细胞的表达

在肝胆血管内皮细胞中，同样有AQP1表达的存在。特别是在胆囊附近的血管丛，更有着AQP1的高表达。通常在该位置的AQP1表达多是以网眼状分布的，具有参与血浆中的水快速转运至胆汁的重要作用。并且从最近的一项研究中，可见AQP1还会给肝星形细胞的凋亡造成一定影响。

在肝胆系统中，水通道蛋白的表达多种多样。通过对水通道蛋白的大量研究，可以看出水通道蛋白在促进胆汁分泌、再吸收，以及重建细胞膜和参与细胞凋亡等多项生理功能中占据着不容忽视的地位，但就当前来讲，在研究水通道蛋白的生理功能、表达意义及其对AQP分子的调控机制等方面还存在着诸多问题，需要引起足够重视。

参考文献

[1]刘凯，王革非，吴性江.水通道蛋白在肝胆系统中的生理学研究进展[J].肠外与肠内营养，2012，19（5）：316-319

[2]赵玉荣，赖爱鸾.水通道蛋白在女性生殖系统中的研究进展[J].中国妇幼保健，2009，24（10）：1442-1446

[3]史永华.水通道蛋白对子宫颈癌细胞系的迁移及局部浸润潜能的影响研究[D].新疆医科大学，2012，04

[4]安宇，张剑钊，李学军.水通道蛋白的表达及其调节[J].国际药学研究杂志，2008，35（5）：190-193

[5]张乐颖，王加启，卜登攀，等.水通道蛋白研究进展[J].中国畜牧兽医，2008，35（11）：342-344