牦牛水通道蛋白AQP1和AQP3基因克隆及在不同组织中表达和定位

水通道蛋白(Aquaporin,AQP)广泛存在于生物体的各组织部位,影响着生物体水代谢的过程。为进一步研究水通道蛋白1(AQP1)和水通道蛋白3(AQP3)生物学功能,本文对牦牛(Bos grunniens)不同组织中AQP1和AQP3基因的表达与定位进行了研究。采用PCR方法扩增牦牛AQP1和AQP3基因,对其序列进行生物信息学分析,采用qPCR方法检测2个基因在牦牛不同种组织中的表达量,采用免疫组织化学的方法分析AQP1和AQP3蛋白在组织中的定位和表达。结果表明,牦牛AQP1和AQP3基因CDS区分别为816 bp和840 bp,与野牦牛的同源性最高为99%。AQP1和AQP3基因的表达量在肾脏中最高,显著高于心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肌肉、小肠和瘤胃,AQP1基因在各组织中的表达均高于AQP3基因的表达。AQP1和AQP3蛋白定位发现其主要分布于肾脏近曲小管、小肠固有层细胞和瘤胃颗粒层细胞中,均在肾脏中的表达量最高。AQP1蛋白在脾脏、小肠和肌肉组织中的表达极显著高于AQP3蛋白表达。该研究结果对高寒低氧环境中动物的研究具有借鉴意义,有助于牦牛AQP1和AQP3功能研究。

血清水通道蛋白1水平联合血管外肺水指数对脓毒症致急性呼吸窘迫综合征的价值

目的 探讨血清水通道蛋白1(AQP1)水平联合血管外肺水指数(EVLWI)对脓毒症致急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的病情程度及预后的评估价值。方法 选取2020年1月至2023年12月收治的脓毒症致ARDS患者268例(ARDS组)和单纯脓毒症患者55例(单纯脓毒症组),脓毒症致ARDS患者根据氧合指数(OI)分为轻度组89例、中度组109例、重度组70例,根据28 d预后分为死亡组104例和存活组164例。检测血清AQP1水平和计算EVLWI。利用Spearman法,脓毒症致ARDS患者血清AQP1水平、EVLWI与OI的相关性;建立logistic回归模型,确定脓毒症致ARDS患者死亡的因素;并绘制ROC曲线,评价血清AQP1水平联合EVLWI对其的评估价值。结果 与单纯脓毒症组比较,ARDS组血清AQP1水平降低,EVLWI升高(P <0.05)。AQP1水平在轻度、中度、重度组中依次降低,EVLWI依次升高(P <0.05)。血清AQP1水平与脓毒症致ARDS患者OI呈正相关,EVLWI与脓毒症致ARDS患者OI呈负相关(P <0.05)。268例脓毒症致ARDS患者28 d死亡率38.81%(104/268)。脓毒症致ARDS患者死亡的独立保护因素为OI升高(OR=0.984,95%CI:0.976~0.992)和AQP1升高(OR=0.761,95%CI:0.677~0.854),独立危险因素为SOFA评分增加(OR=1.367,95%CI:1.142~1.636)和血乳酸升高(OR=2.515,95%CI:1.689~3.745)、EVLWI升高(OR=1.559,95%CI:1.290~1.885),差异有统计学意义(P <0.05)。血清AQP1水平联合EVLWI预测的AUC为0.887(95%CI:0.843~0.923),比血清AQP1水平、EVLWI单独预测的0.792(95%CI:0.738~0.839)、0.807(95%CI:0.754~0.852)大(P <0.05)。结论 血清AQP1水平降低和EVLWI升高与脓毒症致ARDS患者病情程度加重、预后不良有关,血清AQP1水平联合EVLWI对脓毒症致ARDS患者预后的评估价值较高。

香港牡蛎(Crassostrea hongkongensis)水通道蛋白基因AQP1的克隆、分子特性和表达分析

水通道蛋白1(Aquaporin1,AQP1)是一类通过渗透梯度将水或一些小的中性分子快速穿过细胞膜的通道蛋白。通过RT-PCR和RACE技术克隆获得了香港牡蛎AQP1基因全长,并命名为Ch AQP1(Gen Bank登录号:KJ704847)。该基因全长1153bp,开放阅读框长度为888bp,编码295个氨基酸残基。Ch AQP1基因包括1个保守的MIP结构域、6个跨膜区、5个连接环、2个NPA(Asn-Pro-Ala)基序和选择性水孔构件ar/R(aromatic/arginine)。系统学分析表明Ch AQP1属于AQP1-like型水通道蛋白。m RNA组织分布结果显示,Ch AQP1在各个组织中均有表达,其中在闭壳肌和外套膜中表达量相对较高。利用实时定量PCR分析高、低盐胁迫下其在鳃中的表达模式,结果表明,Ch AQP1 m RNA表达量在低盐处理下基本没有太大变化;在高盐胁迫下,第1天(P<0.01)、第3天和第5天(P<0.05)显著下调;这说明Ch AQP1基因参与了香港牡蛎的渗透压平衡调节。

烟草水通道蛋白NtTIP1基因的克隆及其在干旱胁迫下的表达分析

为明确烟草水通道蛋白在干旱胁迫下的表达特性，利用RT—PCR方法从烟草中克隆了一个水通道蛋白NtTIP1的全长eDNA编码区．序列分析表明，NtTIP1开放阅读框长756bp，编码251个氨基酸．对该基因编码氨基酸的保守结构域进行分析，NtTIP1包含6个保守的跨膜结构域．系统进化分析显示，NtTIP1与3种茄科植物、拟南芥TIP同源性较高，相似性为80％～97％．荧光定量PCR分析表明，NtTIP1在烟草的根、茎、叶等营养器官中表达量较高．20％PEG6000诱导的干旱胁迫条件下，NtTIP1在耐旱、干旱敏感品种中表现出不同的响应模式，在耐旱品种中显著上调表达，而在干旱敏感品种中显著下调表达．这一结果表明了NtTIP1的表达丰度与烟草的抗旱性密切相关．

鼻息肉组织嗜酸粒细胞中水通道蛋白-1和抗凋亡基因Bcl-2 mRNA的表达及意义

目的 明确水通道蛋白-1(aquaporin-1,AQP-1)mRNA、抗凋亡基因Bcl-2 mRNA在鼻息肉组织中的表达、分布及其相关性,探讨AQP-1 mRNA在鼻息肉组织嗜酸粒细胞中表达的意义。方法 16例鼻息肉组织标本来源于鼻息肉切除的患者(女11例,男5例,年龄20-65岁);10例下鼻甲黏膜组织来源于有变应性鼻炎病史的鼻整形患者(女7例,男3例,平均年龄16-58岁)。上述标本取组织相邻切片,应用原位杂交方法检测AQP-1 mRNA和Bcl-2 mRNA的表达;以麦格-姬姆萨(May-Griunwald-Giemsa,MGG)染色法鉴别嗜酸粒细胞。结果 16例鼻息肉组织嗜酸粒细胞中均有AQP-1 mRNA和Bcl-2 mRNA表达,其阳性细胞表达率分别为(93.16±13.25)％;(84.74±12.10)％;而10例下鼻甲组织嗜酸粒细胞中均有Bcl-2 mRNA表达,但仅有4例表达AQP-1 mRNA;AQP-1mRNA和Bcl-2 mRNA在下鼻甲组织嗜酸粒细胞中阳性细胞表达率分别为(19.54±4.98)％和(16.45±3.12)％。AQP-1 mRNA与Bcl-2 mRNA在鼻息肉组织嗜酸粒细胞的表达呈明显正相关(r=0.875,P<0.01)。结论 AQP-1能够平衡鼻息肉组织嗜酸粒细胞内外液体渗透压,维持其存活,在嗜酸粒细胞抗凋亡中具有重要的意义。

水通道蛋白亚型AQP1的研究进展

水是生命最基本的组成成分，机体的水平衡对动物的生命维持非常重要。长期以来．人们一直认为水跨生物膜的移动仅靠单纯扩散。但近10余年来大量研究证实机体内广泛存在着特异性的水通道家族（aquapofins，AQPs）。由于它们在生命活动中的重要性，对它们的结构、功能研究一直是近年来生物学界的热点。其中对水通道蛋白1（AQP1）的研究最深入．本文在此对其研究进展作一概述。

清胰汤对大鼠急性胰腺炎肺损伤中水通道蛋白-1(AQP-1)表达的影响

目的:探讨清胰汤对大鼠急性胰腺炎肺损伤时水通道蛋白-1(AQP-1)表达的影响。方法:将Wistar大鼠分为假手术组(SHAM)、肺损伤组(ALI)、地塞米松组(DEX)与清胰汤组(QYT)。采用逆行胰胆管注射去氧胆酸诱发大鼠急性胰腺炎肺损伤模型,SHAM组仅翻动胰腺,DEX组于造模后立即于股静脉注射地塞米松,QYT组于造模后立即予清胰汤灌胃治疗。各组于造模后8h取血及肺组织。检测血淀粉酶、血气、肺干/湿比值和肺组织病理切片,放免法测血清TNF-α水平,RT-PCR检测肺组织AQP-1 mRNA的表达,免疫组化法检测肺组织AQP-1的表达。结果:胰腺炎ALI组血清淀粉酶、TNF-α明显升高,DEX组与QYT组则明显下降。ALI组AQP-1mRNA和AQP-1的蛋白表达显著下调,DEX组与QYT组较肺损伤组呈显著上调。DEX组与QYT组低氧血症、肺干/湿比值、肺组织病理损害程度较ALI组明显减轻。AQP-1mRNA和AQP-1的蛋白表达与TNF-α的水平呈负相关性。结论:清胰汤通过抑制TNF-α的释放,上调水通道蛋白-1表达,从而减轻急性胰腺炎的肺损伤。

小鼠水通道蛋白1基因慢病毒载体构建及其在神经膜细胞中的表达

目的构建表达小鼠水通道蛋白1(AQP1)基因的慢病毒载体,体外感染原代培养的C57BL/6小鼠神经膜细胞,观察是否提高AQP1的表达,为进一步研究AQP1与周围神经系统损伤后水肿的关系奠定基础。方法将小鼠AQP1基因克隆到慢病毒pCDH-CMV-MCS-EF1-copGFP载体,通过PCR和测序鉴定获得连接正确的克隆。将鉴定后的重组表达质粒pCDH-CMV-MCS-EF1-copGFP-AQP1与包装质粒psPAX2、pMD共转染293T细胞,制备携带AQP1基因的慢病毒lentivirus-AQP1。体外培养C57BL/6小鼠的神经膜细胞,将lentivirus-AQP1感染神经膜细胞,RT-PCR和蛋白质印迹法检测感染后神经膜细胞AQP1 mRNA和蛋白的表达情况。结果构建的慢病毒载体pCDH-CMV-MCS-EF1-copGFP-AQP1经PCR鉴定和测序正确。慢病毒lentivirus-AQP1感染神经膜细胞后AQP1表达增加(P<0.05)。结论成功构建了小鼠AQP1基因的慢病毒表达载体,该载体能有效感染神经膜细胞,使AQP1 mRNA和蛋白表达水平增高。

金葡菌α-溶血素致大鼠急性肺损伤时肺水通道蛋白AQP1表达的变化

目的观察金葡菌α-溶血素(α-Toxin)致急性肺损伤时大鼠肺部AQP1表达的变化。方法将24只健康雄性Wistar大鼠随机分为盐水对照组,α-Toxin 6h组,α-Toxin 10h组及α-Toxin 24h组,每组各6只。对照组给予腹腔内注入生理盐水;实验组则注入α-Toxin(5μg/100g),分别于6h、10h及24h采集标本。结果金葡菌α-Toxin可诱导大鼠急性肺损伤,肺组织出现不同程度的水肿、充血,动脉血氧下降,且损伤程度与毒素作用时间明显相关。免疫组化结果显示AQP1主要分布在肺微血管内皮,肺泡毛细血管内皮AQP1密度明显低于小血管内皮及细支气管旁毛细血管内皮(P<0.05)。注入α-Toxin后6h肺AQP1表达显著下降,10h下降达高峰,24h后AQP1表达有部分恢复(P<0.05)。结论α-Toxin可致大鼠肺损伤,并可同时下调肺AQP1表达,提示AQP1可能参与了金葡菌致急性肺损伤时肺内的异常液体转运。

水通道蛋白1作为急性呼吸窘迫综合征肺部炎症水平的新生物标志物探索研究

目的探讨急性呼吸窘迫综合征(ARDS)肺组织水通道蛋白1(AQP1)表达水平的时效规律以及与肺损伤程度、经典炎症指标的相关性,旨在为ARDS寻找新的生物标志物及干预靶点。方法脂多糖(LPS)滴鼻制备ARDS小鼠模型,每日称量小鼠体质量,取6 h、1 d、3 d和7 d四个时间点肺组织和肺泡灌洗液,HE分析肺组织病理变化,ELISA和qPCR检测炎症因子IL-1β、IL-6和TNF-α的表达水平,流式细胞术分析中性粒细胞、肺泡巨噬细胞、嗜酸性粒细胞、单核细胞等天然免疫细胞数量及比例,qPCR和Western blotting检测AQP1 mRNA和蛋白表达水平,Pearson法分析AQP1与炎性细胞相关性。结果LPS刺激6 h后小鼠肺组织有炎性细胞浸润,至第3日出现严重肺损伤,第7日有所恢复;炎症因子IL-1β、IL-6和TNF-αmRNA和蛋白水平持续升高至第3日,第7日降低(P<0.05);中性粒细胞比例显著升高,第7日降低,肺泡巨噬细胞和嗜酸性粒细胞、单核细胞比例持续降低至第3日,第7日升高(P<0.05);AQP1 mRNA和蛋白表达水平持续降低(P<0.05);AQP1表达水平与四种炎性细胞显著相关(P<0.01)。结论ARDS肺组织AQP1表达水平与肺损伤程度及炎症指标呈显著负相关,可作为肺损伤的新生物标志物,进一步揭示AQP1可能扮演的保护性角色具有潜在临床价值。

水通道蛋白1基因在人脑胶质瘤中的表达及意义

目的明确水通道蛋白1(AQP1)在人脑胶质瘤中的表达及分布,探讨其与脑组织水肿相关的可能机制。方法取胶质瘤组织21例和正常脑组织7例,4%多聚甲醛固定,石蜡包埋,连续切片,应用核酸原位杂交技术检测AQP1mRNA在脑组织的表达及分布。结果AQP1阳性反应呈棕黄色,主要存在于细胞浆。在胶质瘤组织中表达于变异的星形胶质细胞和血管内皮细胞,在正常脑组织中几乎未见阳性表达,二者存在显著性差异(P<0.001)。结论AQP1在脑胶质瘤中的高表达与脑组织水肿的发生密切相关。

水通道蛋白1基因敲除对胸腔液体转运的影响

目的:探讨水通道蛋白1在小鼠胸腔液体转运的作用。方法:实验小鼠分为野生型组和基因敲除型组,每组基因型各分为高渗组和低渗组。小鼠吸入麻醉后,胸膜腔内分别注入高渗或等渗液体,处理组液体中含特布他林100μmol·L-1或阿米吡嗪200μmol·L-1。在不同时间收集胸腔液体,测量渗透压或体积。结果:胸膜腔内注入500mOsm液体后,在1,2和5min时收集胸腔液体测渗透压,野生型组中渗透压均明显高于基因敲除组(P<0.01)。胸腔内注入等渗液体后,在30,60和90min时收集胸腔液体测量体积,野生型组和基因敲除型组间无明显差异(P>0.05)。特布他林增加高渗和等渗液体胸腔转运(P<0.05),不受水通道蛋白1敲除的影响。阿米吡嗪抑制高渗和等渗液体胸腔转运(P<0.05),也不受水通道蛋白1敲除的影响。结论:水通道蛋白1促进渗透压引起的小鼠胸腔液体转运,对胸腔等渗液体清除无影响。钠通道影响胸腔高渗和等渗液体转运,水通道蛋白1基因敲除不影响钠通道的这种作用。

金葡菌α-毒素对Balb/c小鼠成纤维细胞水通道蛋白1(AQP1)表达的影响

目的观察金黄色葡萄球菌α-毒素(α-Toxin)对Balb/c3T3小鼠成纤维细胞水通道蛋白1(AQP1)表达的影响。方法体外培养Balb/c3T3成纤维细胞,将其分为对照组(0h)和实验组(4h、6h及4h'),实验组给予α-Toxin(浓度30μg/ml),作用4h、6h及4h洗脱毒素后继续孵育到6h(即4h'),对照组给生理盐水,应用光学显微镜观察细胞形态的变化,免疫组化及Western-blot方法检测0h、4h、6h及4h'AQP1的表达情况。结果金葡菌α-Toxin作用于小鼠Balb/c3T3成纤维细胞先出现细胞体积变大,胞核内颗粒增多,然后细胞破裂,坏死增加;免疫组化和Westernblot显示:AQP1表达随着时间的增加而增加,4h'及6h组增加更为明显。结论金葡菌α-Toxin作用于Balb/c小鼠成纤维细胞后,AQP1表达大量增加,去除毒素后,AQP1增加幅度显著下降,提示α-Toxin诱导的AQP1高表达具有一定的可逆性。

平胃散对湿阻中焦证模型大鼠水通道蛋白1(AQP1)的影响

目的:以前期较成熟的湿阻中焦证大鼠模型为研究平台,研究湿阻中焦证对肺脾肾三脏AQP1含量的影响和不同剂量平胃散对湿阻中焦证大鼠模型肺肝肾水通道蛋白AQP1含量的影响,从AQP1含量变化的角度揭示肺肝肾三脏与水液代谢的关系。方法:选取SPF大鼠雌雄各半,按体重随机分为空白组,模型组,自然恢复组,平胃散高、中、低剂量组。采用综合造模法建立湿阻中焦证大鼠模型,采用酶联免疫法(ELISA)检测各组大鼠肺肝肾AQP1含量,采用免疫组化法检测各组大鼠AQP1平均光密度值。结果:肾脏中AQP1的含量明显高于其他两脏,差异具有统计学意义(P<0.01),平均光密度值显著低于其他两脏,差异具有统计学意义(P<0.05);模型组大鼠AQP1含量有下降趋势,平均光密度值呈上升趋势。服用平胃散后AQP1含量明显上升,平均光密度值明显下降。结论:水液代谢与人体肺肝肾三脏有关,与肾脏关系尤为密切。湿阻中焦证可能影响机体水液的代谢,平胃散能明显改善湿阻中焦证导致机体的水液代谢失常状况。

水通道蛋白1在腹膜透析中的研究进展

腹膜透析是一种常见的治疗慢性肾衰竭的方法,通过腹膜内注入透析液,利用腹膜自身的滤过作用将血液中的废物排出体外。水通道蛋白1(aquaporin-1,AQP1)作为腹膜上皮细胞中的主要水通道蛋白,在腹膜透析过程中起到了重要的作用。因此本文旨在对水通道蛋白1与腹膜的关系、对腹膜透析超滤、腹膜纤维化及腹膜炎的影响等作阐述,为腹膜透析治疗提供新的靶点和策略。

水通道蛋白1基因敲除小鼠的饲养繁殖与基因型鉴定

目的繁殖和基因型鉴定水通道蛋白1(aquaporin-1,AQP-1)基因敲除小鼠。方法将所引进的杂合子小鼠进行饲养并繁殖,繁殖成功后其子代中将会出现野生型、杂合子以及纯合子3种基因型,提取每只小鼠尾部基因组DNA,用PCR法进行鉴定,一旦获得雄性纯合子,将其与雌性杂合子交配,依照孟德尔遗传定律就有可能获得较多的基因敲除纯合子小鼠。结果AQP-1基因敲除杂合子小鼠的饲养和繁殖及鉴定均获得成功,并得到较多的基因敲除纯合子小鼠。结论正确的饲养繁殖以及鉴定方法是从亲代杂合子小鼠中获得AQP-1基因敲除纯合子小鼠的有效途径。

水通道蛋白家族成员——AQP_1研究进展

水通道蛋白是九十年代初发现的存在于哺乳动物和植物细胞膜上转运水的特异孔道。目前已鉴定出至少５种水通道，ＡＱＰ１是该家族最早成员，含有特征性重复串联序列ＮＰＡ，该蛋白在膜上为四聚体结构。ＡＱＰ１存在于包括肾在内的多种组织和细胞内，特别是那些与液体吸收和分泌有关的上皮细胞及可能协同水跨细胞转运的内皮细胞中，参与水的跨膜转运及水平衡调节。水通道的研究有助于人们了解某些疾病如肾衰、脑水肿等发生的病理生理学机制并为其治疗提供有益的探索。

甘遂半夏膏对肝硬化腹水大鼠腹膜水通道蛋白-1基因表达影响的实验研究

目的:通过甘遂半夏膏对肝硬化腹水大鼠腹膜上水通道蛋白-1(AQP-1)表达的影响研究,探讨其利水机制。方法:80只健康SD大鼠分为空白对照组(A组),模型组(B组)、生理盐水组(C组)、甘遂半夏膏组(D组),各20只,采用苯巴比妥钠诱导加皮下注射CCl4制造细胞毒性肝硬化腹水大鼠模型;免疫组织化学检测AQP-1在各组大鼠腹膜上的表达。RT-PCR方法检测各组大鼠AQP-1在肝硬化腹水大鼠腹膜上mRNA的表达,并以3-磷酸甘油醛脱氢酶相对定量。结果:AQP-1蛋白质相对积分光密度:A组(28±8)、B组(14±8)、C组(12±6)、D组(23±9)和mRNA:A组(0.68±0.12)μg/μl、B组(0.34±0.14)μg/μl、C组(0.32±0.11)μg/μl、D组(0.58±0.15)μg/μl。结论:甘遂半夏膏可提高肝硬化腹水模型大鼠腹膜的AQP-1的表达,可能是其利水机制之一。

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。

前列腺素E_1对急性肺损伤小鼠水通道蛋白1、5基因表达的影响

目的研究急性肺损伤(ALI)小鼠肺组织中水通道蛋白1(AQP1)、水通道蛋白5(AQP5)基因的表达变化,探讨前列腺素E(PGE1)治疗ALI的机制,为临床治疗ALI提供新的选择靶点和方法。方法 32只昆明小鼠随机分成4组(每组8只),即空白对照组(NS组)、造模组(ALI组)、前列腺素E1治疗组(PGE1组)、地塞米松治疗对照组(Dex组),观察6h后测定肺湿干重比值(W/D),并采用HE染色观察炎症变化,RTPCR检测AQP1mRNA、AQP5 mRNA、TNF-αmRNA、IL-1βmRNA的表达变化。结果 ALI组小鼠的肺部炎症反应显著,以中性粒细胞浸润为主,伴明显的肺泡充血、水肿。前列腺素E及地塞米松治疗后,肺组织炎症、充血明显改善,ALI组的W/D的比值与其他3组比较,差异有统计学意义(P均<0.05);与NS组相比,ALI组AQP1mRNA的表达显著降低(P<0.05),而PGE1组、Dex组的AQP1 mRNA的表达显著高于ALI组(P<0.05)。AQP5 mRNA表达的变化与AQP1mRNA的变化相似。与NS组相比,ALI组TNF-αmRNA的表达显著升高(P<0.05),而PGE1组、Dex组的TNF-αmRNA的表达显著低于ALI组(P<0.05)。IL-1βmRNA表达的变化与TNF-αmRNA的变化相似,肺损伤炎症减轻。结论PGE1可通过上调AQP1、AQP5的表达减轻肺损伤时肺水肿。可能是通过抑制炎症因子TNF-α、IL-1β的表达实现的。