肾脏水通道蛋白的研究进展

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     

LPS对16HBE细胞AQP1、AQP5表达的影响及作用机制

目的 探讨LPS对16HBE细胞AQP1、AQP5表达的影响及作用机制。方法 用1、10、100、500、1 000 ng/ml的LPS干预16HBE细胞24 h,real-time PCR检测AQP1、AQP5 m RNA的表达;用100 ng/ml的LPS分别干预16HBE细胞0、3、6、12、24、48 h,real-time PCR检测AQP1、AQP5 m RNA的表达;以100 ng/ml的LPS分别干预16HBE细胞0、5、15、30、60 min,Western blot检测p38 MAPK信号通路的变化;LPS单独或联合p38 MAPK特异性阻断剂SB203580干预16HBE细胞24 h,real-time PCR和Western blot分别检测AQP1、AQP5的变化及p38 MAPK信号通路的变化。结果 与对照组相比,10、100、500、1 000 ng/ml的LPS均可显著抑制AQP1和AQP5的表达(P<0.01),且具有剂量依赖效应;100 ng/ml的LPS干预16HBE细胞3 h后,AQP1和AQP5 m RNA的表达即发生下降,并于24 h降到最低;LPS能够显著激活p38 MAPK信号通路,其磷酸化水平于30 min达到高峰;与LPS单独干预组相比,LPS+SB203580组AQP1和AQP5的表达水平发生明显上升(P<0.01)。结论 LPS可通过激活p38 MAPK信号通路下调16HBE细胞AQP1和AQP5的表达。     

AQP1、AQP2和AQP3在肾小球疾病肾组织中的表达及其意义

水通道蛋白(Aquaporin,AQP)是一族广泛存在于原核和真核生物细胞膜上,选择性高效转运水分子的特异孔道.目前发现至少有七种.AQP蛋白在肾小管的不同部位表达[1].     

AQP5的结构功能及其调节

水通道是一组参与水分转运的跨膜蛋白 ,其中AQP5位于多种器官细胞膜表面 ,其主要功能是参与水转运 ,参与腺体分泌 ,与气道高反应性有关 ,是肺泡上皮细胞分化的标志之一。AQP5的调节分为长时调节和短时调节 ,其中短时调节又有磷酸化机制和穿梭机制。     

水通道蛋白-2、4在小鼠肾发育过程中的表达

目的观察水通道蛋白-2（AQP-2）和水通道蛋白-4（AQP-4）在小鼠肾脏发育过程中的表达位置,探讨其与肾脏发生发育的关系及作用。方法免疫组织化学SABC法染色和体视学半定量检测AQP-2、AQP-4的表达。结果AQP-2在胚龄17d的胎鼠可以明确检测到,其表达部位为集合管主细胞的管腔膜和胞浆内。体视学测量发现,从胚龄17d开始表达到生后1d的小鼠其管腔膜的面密度值逐渐增加,此后面密度值基本上没有变化。AQP-4在胚龄14d的胎鼠可见到微弱的表达,随着胚龄的增长其表达逐渐增加,到生后1d达到最大水平,以后随着13龄的增加表达量无明显变化,并且在每一个时期的表达量都远远小于AQP-2的表达量。AQP-4的表达部位为集合管的侧基底细胞膜。结论推测AQP-2对小鼠出生后肾脏水平衡的调节作用比较重要,而AQP-4对出生前水平衡的调节作用比较重要。     

AQP1和AQP8在子宫颈癌中的表达研究

目的 探讨AQP1和AQP8在子宫颈癌中的表达及意义.方法 通过荧光定量PCR和免疫荧光检测AQP1和AQP8在人子宫颈癌细胞系SiHa中的表达,通过免疫组化检测AQP1和AQP8在35例维吾尔族子宫颈癌、15例CIN3和15例慢性子宫颈炎中的表达.结果 (1)SiHa细胞中AQP1和AQP8在mRNA和蛋白水平均表达;(2)AQP1在慢性子宫颈炎、CIN3和子宫颈癌组的微血管密度(MVD)分别是43.6±17.8、56.2±11.6、70.8±21.1,三组间差异有统计学意义(P<0.05);AQP8在慢性子宫颈炎、CIN3和子宫颈癌组的阳性率分别是46.67%、86.67%、54.29%,三组间差异有统计学意义(P<0.05).结论 AQP1和AQP8的表达可能与子宫颈癌的发生、发展和转移有关.     

肾上腺皮质激素对水通道蛋白表达的调节

肾上腺皮质激素参与水盐代谢的调节,盐皮质激素和糖皮质激素调节上皮细胞水通道蛋白 (Aquaporins,AQPs)的表达。盐皮质激素可使肾脏AQP3表达上调,对肾脏的AQP2表达依据刺激的时间不 同而表达不同,但对AQP1没有影响。糖皮质激素对不同组织器官AQPs的影响不尽相同。肾上腺皮质激素 对AQPs的调节作用在某些水代谢紊乱疾病的诊断与治疗方面可能有着广阔的应用前景。     

CyclinE-CDK2分子活性调节机制

Cyc linE-CDK2是细胞周期G1/S期的转折中的关键调控因子,其分子活性受各种细胞因子、磷酸化/去磷酸化修饰、泛素介导的蛋白降解途径及细胞周期依赖性蛋白激酶抑制物(cyc lin-dependent k inase in-h ib itor,CK Is)等多种方式构成的精细调控网络调节。其活性失调将导致细胞增殖紊乱甚至肿瘤的发生。认识Cyc linE-CDK2分子活性调节机制有助于理解它在肿瘤形成中的作用。     

新生大鼠缺氧缺血性脑损伤AQP4表达及bFGF治疗效果的研究

目的探讨新生大鼠缺氧缺血性脑损伤(hypoxic-ischemic brain damage, HIBD)后脑组织水通道蛋白-4(AQP4)的表达变化及碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor, bFGF)对其治疗效果的影响.方法结扎阻断左侧颈总动脉,仓内N2浓度95%、O2浓度9±1%,缺氧持续20min,建立脑缺氧缺血模型,用RT-PCR方法检测出脑缺氧缺血后不同时间段AQP4 mRNA基因的表达.并对7日龄HIBD后新生大鼠进行bFGF治疗(4μ/g体重,腹腔注射,连续15d).观察治疗后5h、3d、7d、15d、17d后AQP4 mRNA表达的变化.结果 HIBD后5h,脑组织AQP4 mRNA表达增加;HIBD后7日达到高峰(1.93±0.11),15d后仍高于正常组织(1.41±0.23);HIBD后腹腔注射bFGF,3d脑组织AQP4 mRNA有明显变化(0.79±0.15),15d明显降低(0.47±0.06).结论 AQP4与HIBD的形成密切相关;bFGF对HIBD后有明显的改善作用,可能与其保护作用有关.     

大鼠慢性脑缺血上调脑AQP9表达

目的检测慢性脑缺血后水通道蛋白9(AQP9)的表达及其影响。方法将大鼠随机分为对照组和慢性脑缺血1、3和6月组,每组各20只。用双侧颈总动脉结扎法(2-vo法)建立大鼠慢性脑缺血模型,水迷宫实验检测大鼠的学习记忆能力,干湿重法检测脑含水量,HE染色观察脑组织缺血后形态学,吸光度法检测脑组织乳酸含量,免疫荧光和免疫印迹测定AQP9的表达。结果与对照组相比,慢性脑缺血组大鼠的学习记忆明显下降(P0.05),脑含水量无明显变化,慢性脑缺血各组的脑乳酸含量较对照组上调(P0.05);慢性脑缺血组脑组织胶质细胞增生,神经元凋亡坏死;与对照组相比,慢性脑缺血各组AQP9的表达上调(P0.05)。结论慢性脑缺血后脑组织中AQP9表达上调,可能与缺血后能量底物的转运有关。     

两种脑出血动物模型的AQP4表达与磁共振成像的比较研究

目的比较两种脑出血(ICH)动物模型磁共振成像(MRI)的差异,并对其分子机制进行探讨。方法将胶原酶和自体血注入大鼠尾状核建立脑出血模型,分别于术后6h、12h、1d、2d、3d和7d进行磁共振成像扫描,观察两组脑出血模型血肿体积的大小;运用干湿重法、伊文思蓝(EB)测定法和免疫印迹分别检测两组脑出血模型的脑含水量(BWC)、血脑屏障(BBB)通透性和AQP4的表达变化。结果胶原酶模型组的血肿体积在脑出血后1d达到最大并持续至3d,自体血组的血肿体积在12h达到最大;胶原酶模型组的BWC在1d达到高峰并持续至3d,而自体血组BWC在2d逐渐降低;胶原酶模型组的EB含量在12h达到高峰并持续至2d,而自体血组EB含量在1d逐渐下降;两组模型的AQP4表达量在6h开始升高,1d达到高峰,2d逐渐降低。两组模型比较具有统计学差异(P<0.05)。结论胶原酶对BBB和细胞外基质的破坏以及AQP4的表达变化是两组脑出血模型血肿体积出现差异的重要原因。     

结核杆菌抗原诱导成纤维细胞水通道蛋白1(AQP1)表达的调节

目的:观察结核杆菌抗原(MTb-Ag)对BALB/c 3T3成纤维细胞水通道蛋白1(AQP1)表达的影响及其调节机制。方法:采用免疫印迹技术和免疫荧光检测细胞的AQP1和微管相关蛋白轻链3(LC3),实时定量PCR测定AQP1 mRNA含量,倒置显微镜观察细胞形态学变化。结果:低浓度MTb-Ag(10 mg/L)与细胞作用24~72 h后诱导细胞AQP1表达分别增加了74.46%、70.84%及93.89%(P<0.01),且细胞增长速度加快;而高浓度MTb-Ag(30 mg/L)并未诱导细胞AQP1表达增加。免疫荧光也证实低浓度的MTb-Ag诱导了细胞AQP1的显著增加。低浓度MTb-Ag(10 mg/L)作用于细胞24~72 h,均未检测出AQP1 mRNA的差异变化,但细胞的自噬反应显著增加。结论:MTb-Ag可诱导BALB/c 3T3成纤维细胞AQP1表达的显著增加,这种增加在于基因转录后的调节,而细胞的自噬途径可能参与其中。     

肾上腺素抑制培养牛眼小梁细胞AQP1表达

目的测定肾上腺素对体外培养牛眼小梁细胞水通道蛋白-1(aquaporin1,AQP1)表达的影响,探讨肾上腺素降低眼压的机制。方法将传三代的牛眼小梁细胞随机分为对照和肾上腺素处理组。将不同浓度的肾上腺素(10-4、10-5和10-6mol/L)分别加入培养液持续培养14天后,免疫细胞化学方法检测牛眼小梁细胞AQP1表达水平,计算机图像分析软件测量细胞表面积。结果发现经不同浓度肾上腺素处理后的小梁细胞AQP1表达量吸光度值A和细胞表面积显著低于对照组(P<0.05)。结论肾上腺素对牛眼小梁细胞AQP1表达的抑制可能参与了肾上腺素降眼压作用。     

β-七叶皂甙钠对脑外伤小鼠脑皮质及海马AQP9表达的影响

目的探讨β-七叶皂甙钠对脑外伤小鼠脑皮质及海马AQP9水通道蛋白9(AQP9)表达的影响。方法昆明小鼠120只,随机分为假手术组(40只)、脑外伤组(40只)和β-七叶皂甙钠组(40只)。采用Feeney自由落体法制作脑外伤模型,采用干湿重法测定脑含水量,免疫组化和Western blot方法检测各组小鼠大脑皮质及海马水通道蛋白9的表达。结果相比于对照组,脑外伤后3h,小鼠脑含水量明显上升,6h继续升高,24h达峰值,3d时开始下降;相比于脑外伤组,相同时间点的β-七叶皂甙钠组小鼠含水量则明显降低(0.05)。免疫组化和Western blot结果显示,相比于对照组,脑外伤后3h,大脑皮质及海马AQP9的含量明显增高,6h后略有降低,24h后再次明显增高,并于3d时达峰值;相比于脑外伤组,相同时间点的β-七叶皂甙钠组小鼠大脑皮质及海马AQP9的含量则明显降低(0.05)。结论β-七叶皂甙钠能够通过降低AQP9蛋白表达参与脑外伤水肿的调节。     

激活的人外周T淋巴细胞表达水通道蛋白AQP3

目的:探讨水通道蛋白(Aquaporin,AQP)在人外周T淋巴细胞的表达和生理学意义.方法:利用逆转录PCR和免疫印迹技术检测AQP0～9 mRNA和蛋白在静止的和经活化的T淋巴细胞的表达.结果:静止的淋巴细胞无AQP0-9表达,而活化的T淋巴细胞表达AQP3 mRNA和蛋白.结论:T淋巴细胞激活过程可能需要AQP3转运水和甘油的功能.     

水通道蛋白家族成员AQP2的研究进展

AQP2(又称collecting duct aquaporin,AQP-CD)是1993年被克隆确认的水通道蛋白(aquaporin,AQP)家族中的一种,位于肾集合管主细胞管腔侧和靠近管腔侧的囊泡内,是加压素(vasopressin)依赖性水通道.调节方式分为短期调节和长期调节两种,其调控机制的异常与先天性尿崩症、继发性尿崩症、中枢性尿崩症以及其它一些容易发生细胞外液增加的疾病有关.     

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

目的:明确水通道蛋白2(AQP2)在梗阻性黄疸大鼠肾脏表达变化及其与尿素氮(BUN)和肌酐(Cr)变化的关系。方法:采用手术结扎胆总管的方法造成实验大鼠梗阻性黄疸模型,于术后3、5、7、10、14 d处死大鼠取血和肾脏标本,检测血浆直接胆红素、尿素氮和肌酐值,光镜下观察肾脏病理形态学,免疫组化方法检测肾脏APQ2表达。结果:实验组3 d时光镜下见肾集合管上皮细胞排列不规则肿胀,5 d时可见细胞水样空泡变性、并且梗阻性黄疸组AQP2表达较对照组明显减少。7 d时见部分细胞脱落、间质有炎性细胞浸润,10和14 d时见局灶上皮细胞坏死、胞浆崩解、间质有大量炎性细胞浸润。水通道蛋白2表达在梗阻5 d后较对照组明显减少(P0.05),随着梗阻时间延长,其表达减少愈加明显。AQP2表达减少的同时,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10 d Cr开始升高,梗阻14 d后BUN开始升高。结论:AQP2的减少表明肾功能发生损害,AQP2减少在前,CR和BUN增加在后,所以AQP2作为肾功能损害的早期检测指标是很有意义的。     

高氧下调早产大鼠肺组织AQP5的表达

目的探讨水通道蛋白5(AQP5)在早产大鼠及吸高氧过程中的肺动态表达。方法剖宫术取出孕21d SD早产鼠,于12～24h内随机分为对照组和高氧组。分别在1、4、7、10和14d时提取肺组织,RT-PCR测定AQP5 mRNA表达,免疫组化和Western blot检测AQP5蛋白的表达。结果早产大鼠生后肺组织AQP5表达不断增强,其阳性染色主要定位于Ⅰ型肺泡上皮细胞。高氧暴露1d时,仅肺组织AQP5 mRNA表达显著高于对照组(P<0·05),而高氧暴露4、7、10及14d时,其mRNA及蛋白表达均明显减少(P<0·05或P<0·01)。结论AQP5通过调节肺水平衡,在早产大鼠肺泡化形成的关键时期发挥重要作用;高氧暴露导致AQP5表达下调是促使肺损伤发生、发展的重要因素。     

AQP1和HGF在胎儿窘迫患者胎盘中的表达及意义

目的探讨急性胎儿窘迫患者胎盘中AQP1及HGF的变化水平及其意义。方法采用免疫组化方法检测急性胎儿窘迫组及正常产妇胎盘中AQP1、HGF的蛋白水平。结果 (1)急性胎儿窘迫组AQP1表达比对照组明显升高,差异有统计学意义(t=16.94,P<0.001)。与对照组比较,急性胎儿窘迫组HGF降低,差异有统计学意义(t=33.51,P<0.001)。(2)胎盘组织中AQP1与HGF蛋白表达水平呈负相关关系(r=-0.375,P<0.01)。结论胎盘中AQP1升高及HGF降低,可引起胎盘缺血缺氧,从而参与胎儿窘迫的病理生理过程。     

肾脏发育的分子调控机制

随着分子生物学技术的迅猛发展和广泛应用,参与肾脏发育过程的新基因相继被发现,肾脏发育过程中复杂的分子信号调控机制也得到进一步的研究,为阐明肾脏疾病的发病机制及从基因水平开展治疗提供了新的思路.文章对肾脏发育的3个阶段,即输尿管芽的发生和分支形成、生后肾原基的早期上皮性分化、肾小球血管球的发生和发育的分子信号调控研究进展进行了总结,主要涉及多种转录因子、生长因子及细胞因子,同时细胞外基质和黏附分子也参与其调控.