AQPs水通道在心血管系统中的可能功能及调节

AQPs(水孔蛋白，或称水通道蛋白，aquaporins)是一个同源水通道家族，它们丰富的表达在许多上皮和内皮细胞参与液体的转运。其中与心血管系统功能关系比较密切的成员是AQP1、AQP2和AQP4。AQP1蛋白很强地表达在除脑以外的大部分微血管内皮细胞和其他组织。AQP2几乎特异的存在于肾脏集合管上皮细胞及其直小血管。AQP4表达在靠近脑组织内皮细胞的神经胶质细胞。AQP1缺乏的小鼠表现出尿浓缩能力的缺陷，

水通道AQP1敲除小鼠肿瘤血管生成障碍及肿瘤生长减缓

血管生成是肿瘤生长、浸润和转移的必要步骤. 肿瘤血管生成涉及瘤旁组织血管内皮细胞增殖、向肿瘤细胞团内迁移以及管腔形成,目前机理尚不完全清楚. 水通道AQP1在多种肿瘤血管内皮高表达,提示其可能参与肿瘤血管的生成过程. 应用AQP1敲除小鼠荷瘤实验证实了AQP1在黑色素瘤生长和血管新生中的作用. 结果表明,皮下接种的黑色素瘤在AQP1敲除小鼠的生长较之在野生型小鼠延迟近30%(P< 0.01). 免疫组化与肿瘤病理形态学分析显示,AQP1在野生型小鼠黑色素瘤血管内皮细胞上高表达,而在AQP1敲除小鼠黑色素瘤血管内皮细胞呈阴性表达. 在病理结构上,黑色素瘤细胞围绕血管分支呈岛状分布. 野生型小鼠黑色素瘤内血管管腔较细小,而AQP1(-/-)小鼠黑色素瘤内血管床显著膨大. AQP1(-/-)小鼠肿瘤内平均微血管密度(47/mm2) 较之AQP1(+/+)肿瘤(142/mm2) 减少67%(P< 0.01). 围绕AQP1(-/-)肿瘤血管的肿瘤细胞岛周边坏死区域明显大于AQP1(+/+)肿瘤. 上述结果提出确切证据表明,AQP1缺失使肿瘤血管生成发生障碍,从而影响了肿瘤血液供应和肿瘤生长. AQP1参与肿瘤血管生成的机理值得深入研究.

湿阻中焦证模型胃肠水通道蛋白9(AQP9)的病理特征性表达分布谱以及平胃散干预的研究

目的以前期较成熟湿阻中焦证动物模型为研究平台,研究湿阻中焦证动物模型胃肠组织AQP9的分布和含量以及平胃散的干预,揭示湿阻中焦证动物模型水通道蛋白病理特征性表达分布谱。从蛋白水平揭示湿阻中焦证在水液代谢失调病机方面以及平胃散治疗湿阻中焦证的科学内涵;搭建中药复方水通道调节剂的研究平台。方法模拟外湿过盛、困阻脾胃,饮食不节、湿从内生,情志不遂、气机受阻、水湿不运三大致湿病因,建立湿阻中焦证模型。用免疫组化技术测定胃肠组织AQP9的分布,用酶联免疫法(ELISA)测定胃肠组织AQP9的含量。结果湿阻中焦证AQP9在胃贲门粘膜、胃体中间组织、小肠中段粘膜下组织表达减少,AQP9在胃贲门粘膜下组织表达增加。平胃散增强湿阻中焦证胃体中间组织AQP9的表达。结论 AQP9在湿阻中焦证胃肠特征性表达分布谱可能是湿阻中焦证湿邪困阻脾胃,阻遏气机,散输水津失调所表现证候的分子基础之一。平胃散对湿阻中焦证胃肠AQP9表达的增强可能是平胃散燥湿运脾、行气导滞、散中焦之湿阻治疗湿阻中焦证湿邪困阻脾胃,阻遏气机,散输水津失调所表现证候的分子机理之一。平胃散增强正常大鼠胃肠AQP9的表达,可能是平胃散苦燥虽可祛湿但也可伤津液的分子机理之一。平胃散治疗湿阻中焦证的疾病临床疗效确切,但也不能乱服多服。

芳香化浊调气法对功能性腹泻大鼠AQP3、5-HT水平及血管活性肠肽表达的影响

目的 探究芳香化浊调气法对功能性腹泻大鼠水通道蛋白(AQP)3、5-羟色胺(HT)及血管活性肠肽的影响。方法 将大鼠随机分为正常组、模型组、药物1组、药物2组、药物3组和对照组,每组10只。检测各组一般状态;检测粪便性状指标(BSS评分、稀便率、腹泻指数);检测血清及组织中血管活性肠肽(VIP)含量;检测肠道组织中5-HT含量;免疫荧光检测结肠组织中AQP3表达。结果 造模后大鼠出现活动减少,精神萎靡,呈缩肩拱背样,体质量下降,毛色无泽,粪便湿软或不成形;药物干预后各组一般状态得到明显改善。与正常组相比,模型组BSS评分、稀便率和腹泻指数均显著增加(P<0.05);与模型组相比,药物1组、药物2组和药物3组均不同程度降低,且药物3组降低最为显著(P<0.05)。模型组血清及胃窦、十二指肠、结肠、下丘脑组织中VIP含量较正常组显著降低(P<0.05);和模型组相比,药物1组、药物2组和药物3组均显著升高,且药物3组变化最显著(P<0.05)。与正常组相比,模型组回肠和结肠组织中5-HT含量均显著升高,结肠组织中AQP3水平明显降低(P<0.05);与模型组相比,药物1组、药物2组和药物3组回肠和结肠组织中5-HT含量均显著降低,结肠组织中AQP3水平明显升高,且呈浓度依赖(P<0.05)。结论 芳香化浊调气法可增加功能性腹泻大鼠AQP3水平和血管活性肠肽水平,减少5-HT水平,对肠道水液吸收功能和运动功能进行改善,进而改善腹泻。

湿热证大鼠肾内髓及尿液中水通道蛋白AQP2含量的变化

目的 :探讨湿热证大鼠肾内髓AQP2和尿液AQP2与湿热证中“湿”的形成的关系。方法 :复制湿热证大鼠模型 ,检测各组肾内髓及尿液AQP2的含量。结果 :湿热证模型组AQP2水平较正常组明显降低 ,尿液AQP2蛋白的排出量与肾脏AQP2蛋白的表达量有着良好的相关性。结论 :模型组大鼠肾脏AQP2的减少与湿热因素造模有着密切联系 ,尿液AQP2含量可以反映肾内髓AQP2蛋白的水平。

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AQP4调节星形胶质细胞功能和在脑缺血损伤中的研究进展

缺血性脑损伤大约占卒中死亡的85%,急性或慢性的脑血管阻塞使脑血流量减少,造成神经细胞、胶质细胞及联系纤维发生变性、坏死或功能丧失。缺血性脑损伤的病理生理有复杂的生物分子反应和血流动力学改变过程,特征包括水肿和炎性反应。水通道蛋白家族（aquaporins,AQP）是特殊的水通道蛋白,在细胞膜广泛表达,负责水和其他小分子的运输。

电针影响大鼠脑缺血再灌注后水通道蛋白4(AQP4)的表达及其在血管周边的分布

目的研究电针干预大鼠脑缺血再灌注损伤时脑内水通道蛋白4(aquaporin 4,AQP4)的表达与分布改变。方法选用SD雄性大鼠406只,分为正常对照组(n=40),脑缺血组(n=138),脑缺血+电针组(电针处理组,n=138)和脑缺血+假电针组(n=90)。利用线栓法制作大鼠大脑中动脉阻塞(middle cerebral arteryocclusion,MCAO)模型,缺血1h后实施脑血流再灌注。电针处理组在脑缺血开始后立即给予电针刺激,穴位选择"水沟"(GV 26)与"百会"(GV 20)。利用Western blot检测AQP4的蛋白表达水平,胶体金免疫电镜观察AQP4免疫阳性颗粒在血管周边的分布,常规焦油紫染色计算脑缺血后的脑梗死体积以及脑肿胀程度。神经行为学评估通过Garcia量表进行评分。结果 (1)再灌注24h内,电针可下调因脑缺血而诱导的AQP4表达升高,再灌注后6h和12h分别是缺血组的0.63倍和0.72倍(P<0.05);(2)与正常对照组相比,血管周边AQP4的免疫阳性颗粒在再灌注后6h增多,在再灌注后24h减少,电针干预组中血管周边AQP4的免疫阳性颗粒密度发生改变,其变化与缺血组相反,差异有统计学意义(P<0.05);(3)电针减轻脑缺血后的脑梗死及脑肿胀,促进神经行为功能的恢复。结论电针下调因缺血而导致的AQP4蛋白的表达升高,并动态改变其在血管周边的分布。电针对AQP4的调控作用可能与电针的神经保护作用机制相关。

肾脏水通道蛋白-1(AQP-1)的研究进展

水通道蛋白（AQP）是一种分子量约28 kD的四聚体结构膜通道蛋白。哺乳动物中有13种不同的 AQP，表达于不同的组织器官，调节水以及甘油和尿素等小分子跨膜转运。AQP-1主要表达于肾近曲小管和髓袢降支细段上皮细胞顶膜和基底膜，负责肾小管水分子的重吸收。当肾脏发生病变或者损伤时，AQP-1的表达也会随之改变，所以研究 AQP-1对于了解水代谢疾病的发生机制以及指导临床水代谢疾病的治疗具有十分重要的意义。

水通道蛋白AQP2在原发性肝细胞肝癌多柔比星耐药机制中的作用研究

目的探索原发性肝细胞肝癌(HCC)多柔比星(doxorubicin,DOX)耐药的机制,为进一步提高HCC患者介入治疗的疗效提供前期探索。方法应用Western blotting方法检测DOX处理后的上皮间质化转变(EMT)的相关蛋白E-Cadherin和Vimentin表达情况,使用流式细胞仪观察细胞干性标记CD133的变化情况,使用基因芯片技术观察DOX处理后的细胞机制变化。结果 DOX能诱导HCC细胞发生上皮间质化转变,并且能提升HCC细胞CD133的比例(3.5%vs 35.5%,P<0.05);基因芯片提示HCC细胞内水通道蛋白AQP2基因显著上调;敲降AQP2基因后,能显著减弱DOX诱导HCC细胞产生EMT的效果。结论水通道蛋白AQP2在肝细胞肝癌多柔比星耐药机制中具有重要作用,降低AQP2的表达可以减弱多柔比星诱导肝癌细胞上皮间质化转变的效果。

过表达水通道蛋白1(AQP1)促进A549人肺腺癌细胞的增殖并抑制β联蛋白(β-catenin)磷酸化

目的探讨水通道蛋白1(AQP1)基因的过表达对A549人肺腺癌细胞增殖的影响及可能机制。方法构建和包装AQP1慢病毒过表达载体,感染A549细胞,实时荧光定量PCR检测AQP1 mRNA水平,Western blot法检测AQP1蛋白水平。在A549细胞过表达AQP1后,噻唑蓝(MTT)实验检测细胞增殖,细胞克隆形成实验检测细胞克隆形成能力,并以Western blot法检测细胞β联蛋白(β-catenin)磷酸化水平。结果成功构建AQP1过表达慢病毒载体,病毒滴度为(2.87±0.54)×10~8 IU/mL;慢病毒载体感染A549细胞后,细胞AQP1 mRNA和蛋白水平显著增加;细胞增殖能力显著提高,细胞克隆形成数显著上升;β-catenin总蛋白水平增加,但β-catenin磷酸化显著降低。结论过表达AQP1促进A549细胞增殖并抑制β-catenin的磷酸化。

热射病大鼠脑组织水通道蛋白4(AQP4)表达下调与大鼠脑组织水肿增加有关

目的探讨热射病模型大鼠脑组织及星形胶质细胞水通道蛋白4(AQP4)的表达特征。方法雄性健康Sprague-Dawley大鼠60只,体质量(250±30)g,按随机数字表法分为对照组与模型组。采用高温高湿安静暴露法(温度设定为40℃,湿度设定为70%)建立经典的热射病大鼠模型,每隔10 min监测大鼠直肠的温度并记录发病时间,以高温应激动物核心温度(直肠)达到42.5℃时的时间作为发病时间。两组大鼠均在出室后置于室温(温度26℃,湿度60%)条件下,观察5 h后进行行为学评分。评分后处死大鼠,取材脑组织,测量脑组织含水量变化。分别在37℃和41℃培养大鼠的星形胶质细胞,用逆转录PCR检测星形胶质细胞AQP4 mRNA水平,Western blot法检测其蛋白水平。结果与对照组相比,模型组大鼠脑组织中AQP4 mRNA和蛋白的表达量显著低于对照组。结论高温可导致实验大鼠血脑屏障破坏、AQP4 mRNA和蛋白表达下调,诱发实验大鼠脑水肿的发生、发展。

水通道蛋白-4的激活可促进胶质淋巴系统功能及脑出血后血肿清除

有效清除血肿对于改善脑出血(ICH)患者的临床结局至关重要。由水通道蛋白-4(AQP4)促进的胶质淋巴系统在脑脊液(CSF)流入和代谢废物清除方面发挥关键作用。本研究探讨胶质淋巴系统在脑出血病理中的作用,重点关注AQP4。本研究建立了胶原酶诱导的脑出血模型,并通过米非司酮作为激动剂、TGN-020作为抑制剂以及Aqp4基因敲除来调控AQP4表达。采用荧光示踪和多模态磁共振成像(MRI)观察胶质淋巴系统功能、血肿和水肿体积。使用改良Garcia量表(modified GarciaScale)进行神经功能缺损评分。采用RT-qPCR和Westernblotting量化AQP4表达,并利用免疫荧光探索其细胞定位。检查脑组织切片中的神经元形态、退行性改变和铁沉积。脑出血后第3天,AQP4激动剂组表现出AQP4蛋白表达增加和血管周围极化增强、血红蛋白水平降低以及铁沉积减少。抑制组则呈现相反的趋势。AQP4的激活改善了胶质淋巴系统功能,导致分布范围更广、神经功能改善和血肿减少。AQP4的药理学抑制和基因敲除具有相反的效果。由AQP4促进的胶质淋巴系统在脑出血后的血肿清除中发挥关键作用。上调AQP4可改善胶质淋巴系统功能,促进血肿清除,并促进脑组织恢复。

益气养阴通络方通过抑制PI3K/AKT通路和水通道蛋白2(AQP2)表达减轻糖尿病肾病大鼠肾损伤

目的探讨益气养阴通络方(YYTR)对糖尿病肾组织磷脂酰肌醇3激酶/蛋白激酶B(PI3K/AKT)、水通道蛋白2(AQP2)表达的影响及机制。方法将60只Wistar大鼠随机分为空白组、模型组、缬沙坦(20 mg/kg)组、YYTR(4 mg/kg、1 mg/kg)组、4 mg/kg YYTR联合0.5μmol/kg 740Y-P组,每组各10只。除空白组外,其余各组大鼠利用高糖高脂饲料联合注射链脲佐菌素(STZ)制备糖尿病肾病(DN)大鼠模型。造模成功次日,灌胃给药,共8周。实验结束后检测肾功能指标,根据肾脏组织HE染色和Masson染色结果评价肾小球硬化指数、肾间质损伤指数。Western blot法检测AQP2、PI3K、AKT、磷酸化PI3K(p-PI3K)和磷酸化AKT(p-AKT)蛋白水平,免疫组织化学染色检测肾组织AQP2表达和分布。结果与正常组比较,模型组大鼠24 h尿蛋白总量(24 h UTP)、血肌酐、尿素氮、β2微球蛋白(β2-MG)含量、肾脏指数、肾小球硬化指数、肾间质损伤指数、AQP2蛋白和PI3K、AKT、p-PI3K和pAKT蛋白表达量升高;与模型组相比,4 mg/kg YYTR组大鼠以上指标均明显降低,与4 mg/kg YYTR组相比,YYTR联合740Y-P组大鼠以上指标则升高。结论YYTR下调糖尿病肾病大鼠肾脏组织AQP2蛋白表达并抑制PI3K/AKT通路活化发挥肾保护作用。

急性百草枯中毒大鼠肺损伤与水通道蛋白1和5表达的相关性研究

目的观察水通道蛋白1、5（AQP1、AQP5）表达与急性百草枯中毒大鼠肺损伤（ALI）的相关性，并探讨其作用机制。方法将实验大鼠分为百草枯中毒组（按第1、3、5天分亚组）及生理盐水对照组；中毒组（每亚组8只）腹腔注射百草枯，对照组（5只）在相同时间点给予等量的生理盐水腹腔注射；对比两组大鼠的肺组织病理学改变、肺湿重／干重比（W／D）及AQP1、AQP5的表达。结果光镜下见，百草枯中毒肺组织第1天与对照组比较，无明显改变；第3天肺毛细血管扩张、充血，肺泡腔内渗出、出血、肺泡呈代偿性肺气肿改变；第5天肺泡上皮细胞增生、肥大，肺泡腔及肺间质内中性粒细胞渗出，局部形成脓肿。肺W／D第1天与对照组比较差异无统计学意义；第3、5天明显高于对照组（P〈0．01）；第l、5天与第3天亚组比较差异有统计学意义（P〈0．01）。中毒组血清及肺组织匀浆AQP1、AQP5定量与对照组比较差异有统计学意义（P〈0．01）；其中中毒第3天升高最明显；第1、3、5天组间比较差异有统计学意义（P〈0．01）。血清AQP1、肺组织匀浆AQP1及血清AQP5定量第1、3天均呈量效关系。结论AQP1、AQP5参与百草枯中毒ALI的形成，其表达与肺水肿程度相关。

水通道蛋白1,4,5型在中耳腔液体平衡中作用机制的实验观察

观察水通道蛋白1、4、5(AQP-1,4,5)在正常豚鼠中耳腔粘膜的表达和分布情况,探讨AQP-1,4,5在豚鼠中耳液体转运和水平衡中的作用机制.用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR),免疫印迹(Western-blotting)和免疫组织化学的方法观察正常豚鼠中耳腔粘膜AQP1、4、5的表达和分布情况.AQP-1,4,5的mRNA在正常豚鼠中耳腔粘膜内有确定表达,AQP-1,4的蛋白质在正常豚鼠中耳粘膜内有确定表达,AQP-1的细胞定位发现:AQP-1在所有的中耳腔内被覆的扁平上皮,立方上皮,粘膜下层的毛细血管内皮和此层的纤维母细胞的胞浆中均有分布.AQP-1可能通过上述分布,在调节纤周粘液系统的厚度、粘膜下毛细血管与周围组织的水分交换、纤维母细胞层保持渗透压差的活动过程中与离子通道介导的离子流运动一起来积极参与中耳腔的水转运.由于相关基因和蛋白表达的存在,也初步揭示了AQP-4和AQP-5在中耳腔粘膜组织中可能存在.AQP-1,4,5共同参与了中耳腔的液体平衡过程,参与了保持中耳腔正常情况下的无液体积聚状态.

湿阻中焦证模型胃肠水通道蛋白1的病理特征性表达分布谱以及平胃散干预的研究

目的:本实验以前期较成熟湿阻中焦证动物模型为研究平台,研究湿阻中焦证动物模型胃肠组织AQP1的分布和含量以及平胃散的干预,揭示湿阻中焦证动物模型水通道蛋白病理特征性表达分布谱。从蛋白水平揭示湿阻中焦证在水液代谢失调病机方面以及平胃散治疗湿阻中焦证的科学内涵;搭建中药复方水通道调节剂的研究平台。方法:模拟外湿过盛,困阻脾胃、饮食不节,湿从内生、情志不遂,气机受阻,水湿不运三大致湿病因,建立湿阻中焦证模型。用免疫组化技术测定胃肠组织AQP1的分布,用酶联免疫法(ELISA)测定胃肠组织AQP1的含量。结果:湿阻中焦证AQP1在胃贲门黏膜下组织和胃体中间黏膜表达减少,AQP1在胃贲门和小肠中段黏膜表达增加。平胃散增强湿阻中焦证胃贲门黏膜下组织、胃体中间黏膜和小肠中段黏膜AQP1的表达,抑制湿阻中焦证胃贲门黏膜AQP1的表达。结论:AQP1在湿阻中焦证胃肠特征性表达分布谱可能是湿阻中焦证湿邪困阻脾胃,阻遏气机,散输水津失调所表现证候的分子基础之一。平胃散对湿阻中焦证胃肠AQP1表达的干预可能是平胃散燥湿运脾、行气导滞、散中焦之湿阻治疗湿阻中焦证的分子机理之一。平胃散增强正常大鼠胃肠AQP1的表达,可能是平胃散苦燥虽可祛湿但也可伤津液的分子机理之一。平胃散治疗湿阻中焦证的疾病临床疗效确切,但也不能乱服多服。

水通道蛋白4在大鼠创伤性脑水肿中的作用机制

目的探讨大鼠颅脑损伤后脑组织水通道蛋白4(AQP4)的表达规律及其与创伤性脑水肿发生、发展的关系。方法按Feeney自由落体撞击法建立大鼠创伤性脑损伤(TBI)模型,用干/湿重法和Evans蓝(EB)测定法观察大鼠TBI后不同时相脑组织含水量和血脑屏障(BBB)通透性的变化,并采用免疫组织化学方法检测脑组织AQP4蛋白的表达。结果TBI后6 h伤侧脑组织含水量及EB含量增高,伤灶周围水肿区星形胶质细胞足突AQP4表达开始增高,24 h达高峰,伤后5 d未恢复正常。AQP4表达与脑组织EB含量的变化呈正相关(r=0.957486,P<0.05)。结论颅脑损伤后,AQP4水平的变化与颅脑损伤后血脑屏障的破坏及脑水肿的形成密切相关。