檀俊涛 王喆 梁良 徐红萌

    水通道蛋白(aquaporin，AQPS)是新近发现的一组与水通透性有关的细胞膜转运蛋白，是一种可调节进出细胞膜的水通道同源蛋白质家族的总称，它的发现在分子水平上揭示了水跨膜转运的调节机制。AQPS在维持肺脏的液体平衡中起着重要的作用。本文就肺AQPS的研究进展做一综述。

    1 AQPS的结构

    1988年Agre发现了整合膜蛋白28(CH 1P28)后命名为水通道蛋白1(Aquaporin 1，AQP1)。目前为止在哺乳动物中已发现13种AQPS亚型，AQP 0～12。目前对于AQPS的结构研究已较为明确[1，2]，认为2个稳定的天门冬酰胺-辅氨酸-丙氨酸基序的辅氨酸残基使长α螺旋和短α螺旋固定在水孔的中心，折叠中形成1个单水孔道。其氨基端和羧基端均位于胞内，这些研究证实了结构基础是AQPS对水高渗透而不转运质子的原因。

    2 肺中AQPS的分布

    分布于肺组织中的 AQPS有6种(AQP1、AQP3、AQP4、AQP5、AQP8、AQP9)。Kreda 等[3]用原位杂交和免疫荧光技术检测了AQPS在人呼吸道的定位情况，结果显示AQP5位于呼吸道上皮表层的柱状上皮细胞顶膜和黏膜下腺腺泡细胞顶膜。AQP4位于纤毛管基底侧细胞膜和腺体细胞基底侧细胞膜。AQP3出现在上皮表层和腺泡的基底细胞。在终末和远端支气管中，其表达有从基底细胞到表层细胞迁移的趋势。AQP5和AQP4表达于肺泡Ⅰ型上皮细胞。AQP1主要表达在呼吸道旁毛细血管、淋巴管及胸膜脏层的间皮细胞上，也有少量分布于肺泡Ⅱ型上皮细胞顶膜面上。AQP8和AQP9在肺组织定位尚不清楚。这样的立体分布使得肺组织各个解剖层均有AQPS分布，从而参与不同部位水分子转运。

    3 肺水通道蛋白的生理功能

    AQPS在肺组织液体转运中关系紧密，它调节肺水平衡，在肺泡和肺间质及肺毛细血管间的水跨膜转运中发挥着重要作用，尤其对清除肺泡内多余的液体起着主导作用[4]。美国加州大学心血管研究所Verkman试验时发现AQP1或AQP5基因缺失的小鼠，肺泡毛细血管间的水通透性下降10倍，AQP1、AQP4基因敲除小鼠降低14～16倍[5]，而两者共同敲除后水的通透能力可以下降30 倍[6 ......