潘肖兰 , 刘惠茹 , 许濛 , 许瀚之 , 张华 何毛贤

1. 中国科学院南海海洋研究所, 中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室, 广东省应用海洋生物学重点实验室, 中国科学院南海生态环境工程创新研究院, 广东 广州 510301;

2. 中国科学院大学, 北京 100049

水通道蛋白4 (Aquaporin 4, AQP4)是一类参与水运输的膜转运蛋白, 通常以四聚体形式存在, 在渗透压调节中起重要作用(Ho et al, 2009; Pannicke et al, 2010)。AQP4 与多种人类疾病的发生发展有关, 如脑水肿(Papadopoulos et al, 2007)。血脑屏障(Blood-brain Barrier, BBB)破坏后AQP4 大量表达可致脑水肿形成和发展, 该过程伴随着氧化应激水平的增加(Yang et al, 2014)。研究发现基质金属蛋白分解酶(Matrix Metalloproteinase, MMP)可通过降解细胞外基质来增加毛细血管通透性从而促进BBB 的破坏(武柠子 等, 2016), MMP 与AQP4 的表达关系密切, 某些药物可以通过抑制MMP 的表达从而抑制AQP4 的表达来减轻BBB 的破坏, 在小鼠中MMP敲除可直接引起AQP4 表达量下调, AQP4 敲除会导致MMP 表达异常(Zhou et al, 2010; Cao et al, 2016; Pérez-Hernández et al, 2017)。提高超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase, SOD)活力和下调AQP4 的表达可减轻脑水肿症状(Belayev et al, 2012; 王晶 等, 2018)。此外, 在人自身免疫性视神经脊髓炎(NMO)患者的血清中 AQP4 抗体(AQP4-IgG)显著升高, AQP4 肽的刺激可使NMO 患者的T 细胞分泌白细胞介素17 (Interleukin, IL-17)等细胞因子(Nelson et al, 2010; Ulusoy et al, 2012; Wang et al, 2012)。AQP4 基因缺失可抑制或激活重要免疫转录调控因子核因子κB (Nuclear factor kappa B, NF-κB)信号通路, 从而抑制或促进细胞因子的释放(Sun et al, 2016; Dai et al, 2018; Wang et al, 2019; Hua et al, 2020); 若抑制NF-κB 信号通路, 则会导致AQP4 基因的表达受到抑制(Sun et al, 2019)。这些研究表明AQP4 影响多种免疫相关因子的合成和分泌。目前已证实AQP4参与水产动物渗透压调节(高沿, 2016), 但关于其免疫功能还没有报道。

马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)是人工培育海水珍珠的……