脑内水通道蛋白-4与脑水肿的机制VIP免费

·594Chit,JQ6ICmMed，“％!坚，!d型：№#脑内水通道蛋白一4与脑水肿的机制周仁兰(综述)，谢鹏(审校)[关键词]水通道蛋白一4；脑水肿：体液平衡脑内水平衡在生理上和临床lj都具有蓖要意义。中风后1周，脑细胞内水分增多形成脑水肿是患者主要的死亡原因，对水流人脑组织的有关途径缺乏了解阻碍r有效的治疗。水通道蛋白(AQPs)为临床治疗脑水肿带来了新的希单。、研究发现，红细胞膜和集合管上存在高表达的蛋白AQP0，卵母细胞转染DNA证实这种蛋白能促进水跨过细胞膜，于是作者将其命名为水通道蛋白(aquaporln)[11。水通道蛋白属于膜蛋自家族，它能促进水跨过许多组织细胞的细胞膜，例如肾、分泌腺体、胃肠道、肺和脑。至今，哺乳动物体内已发现J’11种水通道蛋白AQPs，脑组织有6种：AQPl、AQP3、AQP4、AQP5、AQP8和AQP9．其中AQP4对脑组织尤为蕈要而引起重视；另外，在两栖类、昆虫、植物和细菌中，还发现r一十余种其它的水通道蚩白家旗成员。2J。水通道蛋白主要参与调节水的跨膜运输和水的平衡，但其详尽的作用机制仍不清楚、，本文对AQP4与脯水肿的关系作一综述。1AQP4的分布与生理特性1．1AQP4的分布1994年，Jung等用原位杂交法发现AQP4的mRNA分布于导水管系统的室管膜细胞，构成皮质边缘的胶质细胞，卜丘胼j的视卜核及窜旁桉中分泌，玎压素的神经元和小脑的蒲肯野细胞。其独特的表达方式提示它成为哺乳动物中水通道蛋白家族的第州个成员(即AQP4)，并且认为它作为渗透压感受器调节体内水的平衡，在中枢神经系统中介导水的转运_3J=1_2结构与功能进一步研究发现，AQP4基因定位于染色体18qlI2与q12I之间的连接处，4个具有独立活性的多肽组成的四聚体成为它的四级结构，AQP4有两种业型Ml和M23，其颗粒排列成直方四聚体的儿何结构，但什么因素决定这些几何结构的物理功能还不清楚，推测町能与星型细胞钾离子缓冲功能有关L4。用SDS—PAGE尿素凝胶和带有抗肽的抗体免疫印迹法证实的大鼠大脑中4种多肽且含量较其它组织多。』e表达水平为32kDa>34kDa>36kDa>38kDa。太鼠小脑冷冻蚀刻免疫会电镜研究也证吏了34kba多肽存在于星形胶质细胞与血管相交接处的足端，此处32kDa多肽表达电较丰富，含有这两种不同多肽成分的叫聚体显示出相似的水通透性。34kDa多肽N一末端的22一氨基序列不影响水通透性，但却有利丁细咆膜的通透性或排列的绢装5。AQP4在C末端第276—2805个氨基酸将AQP4固定在细胞膜上起重要作用，另外AQP4与其它水通道蛋白截然不同，它不被汞化合物所抑制，它又被称为“汞不敏感水通道蛋白”“。2AQP4的表达与调节太鼠出牛后第二周，平定量免疫印迹法证实AQe4升始明显增加。随后，Nico等人一。又发现9d以后的鸡胚和刚孵化的小鸡脑内AQP4升高，与血脑屏障的成熟和功能一致，说明水的凋节与脑的成熟有密切火系。有学者将各种癌胚细胞诱导为神经元和星形细胞，然后分析遮段时阔和胶质细胞细胞周期AQP4表达的变化==他们发现，在星形细胞各种神经元卜细胞的开始阶段可以诱导AQP4表达，f『|i且这种表达主要发生在星形细胞细胞周期的GO／GI期⋯。AQP4在脑内血管周围的分布需a—svn存在，其膜稳定性因c一末端带有P1M一残基而增加。有人发现，AQP4活性经蛋白激酶c(PKC)路径醇酯依赖的蛋白磷酸化作用调节，它主要是通过增加细胞内信号传导途径上蛋白激酶c的活性，使AW4磷酸化『『『i失活，从而抑制AQP4的生物学活性。此外，应激诱导酪氨酸蛋门激酶(CK)Ⅱ参与AW4磷酸化作用也调节细胞表而AQP4的表达_9J。3AOP4的作用机制脑组织在正常和病理条件下，AQP4在K+缓冲、体内液体的平衡、中枢性渗透压感受器和脑水肿的彤成和消除方面具有非常晕要的作用。3．1AQP4与a一哪基罔调节AQP4在邻近神经兀的胶质细胞、血管周同以及软脑膜下星形胶质细胞膜的终足极化分布．膜稳定性囚c末端带有PDZ残摹而增加，在神经毡和脑组织外细胞问隙星形胶质细胞膜问形成交接面。AQP4依赖a—syn而存在，通过n—svI-的羧基一一种与营养障碍基因有父的衔接蛋白将其固定在膜上。研究发现，敲除编码a—sm的靶基因，小鼠血管周围和软脯膜下AQP4显著减少，其它分布区AQP4不变，而n～svn仍崮定在血管周围胶质细胞的终足七，AW4的减少阻...