水通道在血管上的表达及生理功能(1)水若善讲水养生(15A)

水若善讲水养生(15)
 
水通道在血管上的表达及生理功能
    那么是不是水通道蛋白在人身体上的作用都是一样的呢?
尽管迄今为止,在脊椎动物、无脊椎动物、植物和微生物中存在超过450种水通道亚型。但是在哺乳动物中已克隆的水通道家族有1 3个成员,可分为3个亚家族:经典的水通道蛋白 (水通道蛋白0、1、2、3、4、5、6、8),对水分子通透具有高度选择性;水、甘油通道(水通道蛋白3、7、9、1 0)、除能通过水分子外,对甘油、尿素等中性小分子也具有通透性;超级水通道蛋白(11、1 2),该亚家族的基因结构不同于其它两个亚家族,可构成超级水通道,其具体功能仍不清楚。目前,在血管上发现的水通道蛋白有水通道蛋白1、4、7和9四种,它们分布于血管内皮细胞和血管平滑肌细胞中,参与血管内外水、甘油和乳酸的转运,对血管发挥其生理功能至关重要。水通道蛋白表达的改变还可能作为病因或疾病表现参与血管功能调节相关疾病的病理过程。
(一 )今天先向大家介绍一下水通道蛋白1在身体上的作用:水通道蛋白1在微血管 (毛细血管和小静脉)内皮细胞中大量表达,也存在于血管平滑肌细胞和非血管内皮细胞中,如角膜内皮、肺和支气管内皮等。内皮细胞中的水通道蛋白1除作为水转运的重要通道外,对小分子气体一氧化氮 (nitric oxide,NO)也具有通透性。以往认为NO是难溶于水的气体,能自由通过细胞膜而无需特殊的转运蛋白。科学家们在2006采用小干扰核糖核酸敲除内皮细胞中的水通道蛋白1或直接使用水通道蛋白1抑制剂,都可以显著抑制NO的转运 和释放。该研究揭示了水通道蛋白1功能的多样性,水通道蛋白1可能参与调节NO进入内皮细胞,控制细胞内NO的水平、生物利用度和弥散距离,进而调节血管张力和血压。此外,科学家在2002年就研究发现肾小管上皮细胞上水通道蛋白1还介导转运二氧化碳 (carbon dioxide,CO2 ),但尚不清楚血管内皮细胞上水通道蛋白1是否对CO2也具有通透性,仍需要进一步的研究来证实。
虽然水通道蛋白I广泛分布于全身微血管内皮细胞中,但其在血-脑屏障特化的内皮细胞中的表达量却很低。这可能是由于在中枢神经系统中,血管内皮细胞与血管周围的星形胶质细胞形成某种信号连接,抑制了血管内皮细胞中水通道蛋白1的表达。此外,水通道蛋白1的表达还受某些血管相关疾病的影响。在氧诱导视网膜病的血管增殖活动期,视网膜血管内皮细胞的水通道蛋白1表达缺失,基因敲除水通道蛋白1并不影响视网膜层的血管新生;而在恶性肿瘤增殖的微血管内皮细胞中有大量水通道蛋白1表达,水通道蛋白1基因敲除小鼠的肿瘤血管新生和肿瘤坏死明显减少。因此,靶向调节血管内皮细胞的水通道蛋白1表达可能对血管新生和肿瘤的治疗具有积极作用。

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