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        水通道在血管上的表達及生理功能(1)水若善講水養生(15A)

        水若善講水養生(15)
         
        水通道在血管上的表達及生理功能
            那么是不是水通道蛋白在人身體上的作用都是一樣的呢?
        盡管迄今為止,在脊椎動物、無脊椎動物、植物和微生物中存在超過450種水通道亞型。但是在哺乳動物中已克隆的水通道家族有1 3個成員,可分為3個亞家族:經典的水通道蛋白 (水通道蛋白0、1、2、3、4、5、6、8),對水分子通透具有高度選擇性;水、甘油通道(水通道蛋白3、7、9、1 0)、除能通過水分子外,對甘油、尿素等中性小分子也具有通透性;超級水通道蛋白(11、1 2),該亞家族的基因結構不同于其它兩個亞家族,可構成超級水通道,其具體功能仍不清楚。目前,在血管上發現的水通道蛋白有水通道蛋白1、4、7和9四種,它們分布于血管內皮細胞和血管平滑肌細胞中,參與血管內外水、甘油和乳酸的轉運,對血管發揮其生理功能至關重要。水通道蛋白表達的改變還可能作為病因或疾病表現參與血管功能調節相關疾病的病理過程。
        (一 )今天先向大家介紹一下水通道蛋白1在身體上的作用:水通道蛋白1在微血管 (毛細血管和小靜脈)內皮細胞中大量表達,也存在于血管平滑肌細胞和非血管內皮細胞中,如角膜內皮、肺和支氣管內皮等。內皮細胞中的水通道蛋白1除作為水轉運的重要通道外,對小分子氣體一氧化氮 (nitric oxide,NO)也具有通透性。以往認為NO是難溶于水的氣體,能自由通過細胞膜而無需特殊的轉運蛋白??茖W家們在2006采用小干擾核糖核酸敲除內皮細胞中的水通道蛋白1或直接使用水通道蛋白1抑制劑,都可以顯著抑制NO的轉運 和釋放。該研究揭示了水通道蛋白1功能的多樣性,水通道蛋白1可能參與調節NO進入內皮細胞,控制細胞內NO的水平、生物利用度和彌散距離,進而調節血管張力和血壓。此外,科學家在2002年就研究發現腎小管上皮細胞上水通道蛋白1還介導轉運二氧化碳 (carbon dioxide,CO2 ),但尚不清楚血管內皮細胞上水通道蛋白1是否對CO2也具有通透性,仍需要進一步的研究來證實。
        雖然水通道蛋白I廣泛分布于全身微血管內皮細胞中,但其在血-腦屏障特化的內皮細胞中的表達量卻很低。這可能是由于在中樞神經系統中,血管內皮細胞與血管周圍的星形膠質細胞形成某種信號連接,抑制了血管內皮細胞中水通道蛋白1的表達。此外,水通道蛋白1的表達還受某些血管相關疾病的影響。在氧誘導視網膜病的血管增殖活動期,視網膜血管內皮細胞的水通道蛋白1表達缺失,基因敲除水通道蛋白1并不影響視網膜層的血管新生;而在惡性腫瘤增殖的微血管內皮細胞中有大量水通道蛋白1表達,水通道蛋白1基因敲除小鼠的腫瘤血管新生和腫瘤壞死明顯減少。因此,靶向調節血管內皮細胞的水通道蛋白1表達可能對血管新生和腫瘤的治療具有積極作用。

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