邵宝平，余华晟，王建林

（兰州大学生命科学学院 动物学研究所，甘肃兰州 730000）

水可以调节生物体细胞内外环境的平衡，是生命中不可缺少的物质。所有组织细胞都可以通过简单扩散的方式让水通过，但同时发现有些细胞如红细胞、肾的近曲小管上皮细胞对水的通透性较其他组织细胞更高。这一现象提示，水的转运不仅靠顺浓度梯度扩散，或许存在着未知的主动转运过程，早在19世纪中期便有研究者提出在某些组织细胞膜上或存在着某种功能性主动水转运通道的假说。目前研究发现，水是活细胞中参与生化过程的重要分子，它可以通过细胞质膜中水通道蛋白（aquaporins，AQPs）迅速扩散，这类通道蛋白家族分布广泛，至少有150种水通道蛋白在微生物、无脊椎动物、非哺乳类脊椎动物、植物中被描述。从被发现至今，水通道蛋白家族成员的数量一直在增加，目前已有13种在哺乳动物的不同组织中表达。

最近，有研究表明，水通道蛋白具有广泛的通透性，其包括气体（CO2和NO）和其他小分子溶质（如甘油、尿素等），这些分子可以透过细胞膜上水通道蛋白迅速扩散。目前，水通道蛋白家族根据其序列同源性和通透性划分为水通道蛋白、水甘油通道蛋白以及超水通道蛋白。AQPs的发现对生物有机体内物质跨膜转运和细胞内外环境平衡调节机制的研究及临床代谢类障碍疾病病理的发现、认识和治疗，具有划时代的意义。

1 水通道蛋白家族的分类

水通道蛋白家族成员有着相同的结构，即6个跨膜的α螺旋，且羧基C端和羧基N端均在胞内，分子质量约为30ku。……