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水通道蛋白在肝硬化肾脏中的研究进展

2023-07-25 来源:个人技术集锦
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510 医药2OO2年6月第24卷第6期Hebei Medical Joumal,Jun 2OO2,v0l 24,No.6 水通道蛋白在肝硬化肾脏中的研究进展 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 2 3 AQF3位于肾脏集台管主细胞的基底侧.是基底膜保持 高水通透性的结构基础。AQF3不仅对水通透,也能转运甘油和 尿素 禁水和注射小剂量AVP可使AQP2和AQF3在皮质和髓 质中的表达上调,提示AQF3可能在肾脏浓缩功能中起重要作 用 。 关键因素之一,但水通过生物膜的分子基础并不完全清楚 近 年来研究发现水通道蛋白(aquaporin,AOP)在介导自由水被动跨 生物膜转运,维持细胞内外环境的稳定平衡中具有特殊作用, AQP广泛存在于动物、植物及微生物中,每种水通道蛋白有其特 异性的组织分布,尤其是肾脏AQP对肾水的调控起着极为重要 的作用。本文就水通道蛋白在肝硬化肾脏中的表达、分布练述 如下 2.4 AQP4大多数水通道的活性可被汞抑制,AQP4为汞不敏 感性水通道。主要位于肾集台管主细胞基底膜侧.可能提供重 吸收水的流出通道.基底膜侧同时有AQF3分布.禁水和循环 AVP可上调AQF3表达,对AQP4无作用,提示两者作用环节和 机制不同 。 3肝硬化时肾脏水通道蛋白表达、分布的改变 1水通道蛋白的生理、生化特性 水通道蛋白是一族广泛存在于人类各种组织细胞中,可使 水通过浆膜的膜蛋白。1988年A 等。 在哺乳动物红细胞和 肾近曲小管分离成功,于1993年正式命名为水通道蛋白,目前 已成功分离出9个亚型。AQP是一类相对分子量为30×10'左 右的膜蛋白大家旌,At 的一级结构为舍6个跨越细胞膜的单 肽链,其氪基和羧基末端位于细胞内。每一个结构均含3个主 要为天冬一脯一丙氪酸的氨基酸(NPA).是此家旗成员共有的特征 性结构 侧面为其它2个疏水环.即B环和E环的保留残基,对 构成功能性水选择性酒透十分重要。B环和E环重叠于脂质双 分子层的小叶间,产生一个使水分子单线通过的通道,称为滴漏 模型 A( 在细胞膜中 四聚体形式存在,每一个单体都是独 立的功能性水通道 。生理情况下,水通过细胞膜包括磷脂双 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AQP的表达异常有一定的关系。Asa}dna 等 利用大鼠肝硬化模型研究AQP在水潴留发病机制起的作 用。模型是通过腹腔内注射四氯化碳,每周两次,共12周制成 的。用Northem斑点杂交试验测定肝硬化鼠肾组织匀浆中 A 圳A表达,发现模型组肾脏AQPmRNA表达较对照组明显 增加147%(P<0 01),有腹水的大鼠增加206%(P<0.01)。 用We ̄stem斑点分析试验测定肾脏组织匀浆中AQP蛋白的表达, 发现hQe蛋白的表达增加203%,(P<0 05)。同时发现 AQF'mRNA在肾脏中的表达与腹水成比例,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。Fuji/a 等n。 分别在不适当的抗利尿激素分游综台征(syndrer ̄of inap. t: ̄'o#ate secretion 0fantidiurefic Ilm∞I.e,SIADH)和肝硬化实验大鼠 层的简单扩散和通过特殊跨膜转运蛋白的快速转运两个过程。 由于跨膜水转运是基本的生理功能,因此水通道蛋白的表达必 然与机体的生理病理状态有密切关系。 2水通道蛋白在肾脏的表达 目前认识到水通道蛋白在肾脏存在4种 2.1 AQPI起初被叫作CHIP28,是由28kda的蛋白质分子构成 的水通道 、位于近曲小管和亨氏襻降支细段管腔侧和基底膜 侧,在肾单位其它节段无表达。在角膜内皮、脉络丛、肝胆管上 皮、血管内皮和平滑肌上也相继发现。AQP1组成了大约4%近 曲小符剧状缘膜蛋白,基于AQP1密度和单位AQP1分子的水传 模型研究集台昔水通道蛋白被涉及到是否与水潴留的发病机制 有关。S/ADH鼠模型是通过皮下给与l—des唧ir g- 岬 加 压素(DDAVP),同时给与液体食物而制成。第2天血清钠降至 120 mn ̄EtL,低钠血症持续整个观察期。AQP的表达是增加的, 在给与AVP拮抗剂(:iia肽类)or,c.31260后上述现象消失。在四 氯化碳撤榄油混和剂诱导的肝硬化大鼠模型同样发现,AQPma— NA在失代偿性肝硬化鼠中的表达是增加的。当给予加压素 (AVe)的阻断剂.OPC.31260后可明显减少AQPmRNA的表达,提 导性,足 解释近曲小管和亨利氏襻降支细段对水的高度通透 性 示了AQr'在肝硬化水潦留中起着重要作用。Jormssen等…0研究 了无腹水但有钠潴留的肝硬化大鼠中AVP-2受体(V2)调节的肾 脏水的再吸收和AQP2表达 用OPC一31260(8(D nag-kg~-h ) 阻断v_2受体。发现给予 受体阻断剂产生的屎流率和自由 2.2 AQP2位于肾脏集台管主细胞管腔侧和胞内囊泡内,是 一种对抗利屎激素敏感的水通道。锂剂可以抑制它的表达,于 是可以解释锂剂的毒副作用 :在肾浓缩机制中起作用,在加压 素(va ̄,,opressin.AVP)作用下通过两条途径调节集台管对水的通 透性 。首先加压素对含有AQP2的载体从细胞内向管腔膜转 运有蟛响,使集台管主细胞膜AQP2数量在短时间内迅速增加, 水清除率的增加肝硬化组明显低于对照组(一26%、一l8%)。 半定量免疫斑点试验显示在给与O1 ̄31:260后.AQP2在肾皮质 和外髓质表达明显下调(一72%、一44%)。认为非加压素调节 的水的再吸收在肝硬化鼠中是增加的。 Femamldez等 “。 以胆管结扎术((mnL)制作大鼠肝硬化模 型的方法研究了4神AQP在肾脏中的表选 发现这些动物模 型有明显的水潴留和低钠血症。与四氯化碳诱导的肝硬化模型 比较,CBDL诱导的肝硬化?,QP2的表达是减低的 另外2个集 台管基底膜AQm、AQP4的表达在CBDL肝硬化组与假手术组比 主细胞膜埘水的通透性增大。其次.加压素可长期刺激主细胞 的AD|'2台成,从而增大主细胞的转运能力。这两种调控机制 的异常与中枢性尿崩症、先天性尿崩症、继发性尿崩症、抗利尿 激素异常分泌综台征等有关 作 单位:300170天津第三中 L,N院消化科 维普资讯 http://www.cqvip.com

可北医药2002年6月第24卷第6期HebeiMedicaljournal,J_l『 I20O2,Vol 24,No 6 Rew aqu ̄drl(AQP)abund ̄fly expres ̄d in the p朗 able to and uT∞,but 1998.244:268 2 Ckn A,Vanter rr帅 5ll 较同样是减低的。而AQP1的表达未减低 认为在CBDL诱导 Leuk ̄es I灯眦一 G一 的肝硬化模型中多水通道和离子转运的紊乱在水平衡中起重要 作用。在以后的实验研究中他们发现,在四氯化碳诱导的肝硬 化大鼠近曲小管的AQP1是增加,主要集中在高密度膜部分 (hi 一density n ̄nbrane fraction)。同时发现AQP2是从高密度到 1【.gty ̄,.1.Biochem Biol ̄ysi胁,Yeager M.et Thr。 im日同01】al ̄izn'dm 0f a hu+ 盯channd Nature.】9q7.3g7:627 3 】j H,bee S,Jap ltK, Mdecu1盯design of aqualmrins-I 盯ch咖1el舶 低密度膜的再分布。AQP3在集合管是增加的。他们认为肝硬 化尿的稀释功能障碍是多因素的,至少有4十转运调节的异常: (1)肾脏中AQP1含量增加。(2)AQP2的总量不增加,而是在集 revealed b e[ ̄tron cry stalhwaIhay Nat Struct Bid,]997,4:263. 4 Kn MA,Wade JB,q'erifs J,el Remd ns(R ) l{n Int.1996 48:I7I2. 5 Nielsen S,Agre P 1k aquaporin family of water channel in k“l” Ki由 Im.1995.48:10卯. 合管细胞内的再分布伴有浆膜的转移。(3)肾脏AQP3含量增 加。(4)远曲小管噻嗪类同向转运体含量减少。然而另有学 者 同样用腹腔内注射四氯化碳诱导的失代偿肝硬化大鼠模 型研究中发现,动物发生严重的水平衡紊乱,尿量减少,及高渗、 6 Sab ̄lfic J.Ka1.suraY,X%rbal ̄atz JM,d r J Member Bid.】995.143:】∞ e^0P2 盯ch md:e of tal w,t ̄opre-zsin h aun叫.micn ̄u bLlle dismptim.and dis butim in n ̄低钠血症、腹水,静脉水负荷能力显著损伤 血浆加压素和醛固 酮浓度升高,平均动脉压、肾小球滤过率(GFR)和部分锂排泄减 低。以OPC-31200进行v 阻断后潴水反应在肝硬化组与对照 组是相似的,而部分水排泄和部分远端木排泄在肝硬化鼠中是 增加的。AgP2的表达在整个肾和髓质内没有改变 认为在失 代偿肝硬化产生一个加压素对集台管水再吸收的相对逃逸。 肝硬化水代谢紊乱机制复杂,影响因素较多。总之,上述研 究表明AQP在肝硬化水平衡紊乱的肾脏中有一定的改变,水通 道的发现使我们能在分子水平研究水运动,使我们对这些水平 衡紊乱发生的机制有了更进一步的认识。目前我们对水通道 的理辑还只是基本的推测性的 水通道蛋白在肾脏及其它对水 的吸收和分泌调节机制等的作用均有待于进一部研究,在明确 其在不同生理和病理情况下的作用机制后,给予相应干预措施 对疾病的治疗具有重大意义。 参考文献 1 [ ̄hilmshl K,Km ̄hm'aM, Y. al C*l ̄ing andfunctional e r黜Hm a 胎膜早破与宫内感染 朱宏伟 胎膜早破(PROM)为围生期常见并发症,常造成出血及产褥 感染,从而增加围生儿病死率及母体并发症。因此,提示临床注 意及时处理早破膜有助于降低宫内感染率和新生儿病死率。本 文将有关文献综述如下。 1定义及发生率 胎膜在临产前破裂称为胎膜早破,约占分娩总数2.7%~ 17%…,而将近60%发生在足月妊娠.足月妊娠胎肺成熟引产是 首先考虑的;未足月妊娠发生率约占妊娠总数2%~3%,约占 整个早产I,3,其中70% B0%孕妇在I周内分娩 。 2病因殛发病机制 胎膜早破的原因从∞世纪50年代以来人们已经开始重 视,现已从单纯的机械力学逐渐转变到对胎膜本身的结构变化 和感染围索的研究 2.1胎膜结构变化晚期妊娠时的胎媵是以下组织构成的:内 f1.者单值:3000O天津啦蓟县人民医院妇产科 7 KnepperMA.VerbulifW,Nidsen S Role of minw址 balance o ̄tes 0u 0”tin Netdan: ̄and H r.I997,6:367. 8 Terris Y,Ecel ̄r CA,Nidsen S,d .L t—T亡 曲【砷0ffour renal 印0nn9 in m.Am J Ph ̄id,1996.27I:F414. 9 Asahi ̄Y Izund N,Enomoto .el Incr ̄d gene expr ̄sim 0f ehan— nel in ̄in4 ̄ie I址ki山 Hepatology 1995,21:169 10 h N,lsh wa SE,Sasaki S,et al F e of 盯channel AQP-CD … letIe 册 SIADH and clrrhofic rats Am J Ph D1 1995.269:P9'26. 1】J∞—l TE NielBen S,Chcj8 1Ben S,el al Decked Y "嘲In_『r 陀r wat盯他 60 L0兀in rab m ̄m,,sated liver ci 1 Am J Phy- sol,1998.275:F216 12 Ijl∞m P,Turner R,I jm G,d a1. 唧 e聊n 0f 印 一 ;ns 1iver n 8 in .划by chn …bile 】 11g Il帅in rats J Am Soc .1999 L0:l950. 13 F,m,andez—llama P jime, ̄W.1 H:h Marce M.et al 1)'fa'egulatia't lf renal aquaporlns and Na-CI c 啪 1 in CC14一ind ̄'ed cirrhosis Kidney lI.t. 2D∞.58:216 14 J帅& s聊TC C 日日 n S,K~ m,d al Renal w ter landling in T山with 山咖 呲甜l—cirrhosis A帕】Phsido lt l ̄ymo|.2O00,279: 九1O1 面是羊膜,外面一层是绒毛膜和已经明显萎缩的包蜕膜及壁蜕 膜组成,羊膜本身无血管和神经,羊膜细胞与细胞之间是 桥粒 和相互交织的微绒毛相连接。在羊膜之下是由Ⅳ型及V型胶质 组成的基底膜,而基底膜又附着于主要由I型及Ⅲ型胶质网状 野维及纤维母细胞组成的细胞外基质上,在细胞外基质中Ⅲ型 腔质是主要成份。羊膜能保持一定的弹性和张力强度,Ⅲ型腔 质起了重要作用 在胎膜早破的研究中,Ⅲ型胶质通常是减少 的,膜的张力下降可能是导致胎膜早破的原因之一。 2.2妊娠中孕妇本身因素随着孕龄增加,羊膜腔内胎儿体重 及羊水量不断增加.子宫内压也在增加,使胎膜承受更多压力。 而宫颈的软化,偶发的宫缩使胎膜不断向下扩张,当子宫内压增 高超过胎膜的弹性限度就可发生胎膜破裂。 2 3感染细菌感染是胎膜 破最重要原困 历来产科感染 中B旗链球菌是研究的重点之一 在尿培养有无症状B旗链球 菌者与生殖道培养有无症状性B旗链球菌者均发生胎膜早破 及早产,同样宫颈有奈裂氏双球菌也易发生胎膜早破 细菌性 

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