水通道蛋白在脑水肿发生中的作用
2018-02-13崔小鹏赵贵芳
崔小鹏,赵贵芳,齐 玲*
(吉林医药学院:1.2015级临床本科2班,2.病理学与病理生理学教研室,吉林 吉林 132013)
脑水肿是脑内水分增加导致脑容积增大的一种病理现象,脑出血、脑外伤和脑缺血等诸多脑疾病均会引起脑水肿发生。脑水肿是脑部疾病致命的并发症之一,但顽固性脑水肿的治疗效果不佳。水通道蛋白(aquaporin,AQP)是一类与水通透有关的细胞膜转运蛋白。在脑内,它负责调控脑组织水分的进出。迄今为止,科学家在哺乳动物至少发现13种AQP家族成员,7种分布在脑组织中,其中AQP4在脑组织中含量最高[1]。研究发现,AQP4与脑水肿关系密切,在脑水肿的形成与消除方面起到了十分重要的作用[2]。因此AQP4的表达调节机制及对脑水肿的作用机制的研究十分重要。
1 AQP4的表达调节机制
AQP的表达调控方式包括长期调节和短期调节[3],长期调节是由低氧、渗透压等产生的时间较长的调节机制,而短期调节是主要以磷酸化调节为主的短时调节机制。
1.1 AQP4的磷酸化调节
磷酸化调节是一种发生在翻译之后的修饰性调节,通过转运磷酸化蛋白至细胞膜以促进磷酸化蛋白进入细胞,并指导磷酸化蛋白在细胞内降解[4]。研究发现,AQP4上有多个磷酸化位点,其中Ser180和Ser111两个残基主要参与了AQP4的磷酸化调节[5]。
1.1.1Ser180残基磷酸化调节
Ser180残基是蛋白激酶C(protein kinase C,PKC)对AQP4磷酸化的靶位点,位于AQP4单体胞内的D环上,能介导PKC、激活PKC从而抑制AQP4的功能。ZELENINA等[6]发现,PKC活化剂无法抑制Ser180残基变异的AQP4。MOELLER等[7]发现,在AQP4表达的猪肾小管细胞中,若提前使用佛波醇酯(PKC抑制剂)则能抵消佛波酯和多巴胺引起AQP4水通透性快速下降的趋势,同时PKC激动剂的长时间孵育也能导致AQP4的内化,但短期应用则没有观察到该结果。……
