王晓臻，王晓雯，王 乙，王倩倩，曹亦菲

    (杭州师范大学 公共卫生学院，浙江 杭州 311121)

    砷广泛分布在自然界的土壤和矿藏中，是一种类金属物质，也是公认的致癌物。人类长期暴露于砷会导致肺癌、膀胱癌和皮肤癌等癌症，还会导致心血管疾病、肠胃炎、糖尿病、生殖疾病和外周神经病变等疾病[1-2]。虽然砷具有毒性，但砷化合物被用作药物治疗疾病在东西方已有千年历史[3]。

    水-甘油通道蛋白(aquaglyceroporins, AQPs)是转运水、甘油和二氧化碳等小分子的特异性通道蛋白，砷进入机体的主要方式为通过AQPs进出细胞。本文讨论AQPs在砷运输中的作用、AQPs与p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase，p38 MAPK)的相互关系，以及对各种人类疾病的功能影响。

    1 水-甘油通道蛋白作为类金属转运蛋白

    水-甘油通道蛋白是主要内在蛋白(major intrinsic protein，MIP)超家族的成员，水、甘油、二氧化碳和尿素等小分子溶质可以借助该家族蛋白在细胞间转运。MIP超家族有三个亚家族：水通道蛋白，水-甘油通道蛋白和超水通道蛋白[4-5]。其中AQPs在大多数生物中广泛存在[6]，在原核生物、真核生物和哺乳动物中皆有发现。有研究显示，将砷作用于小鼠的不同组织中，AQPs mRNA在小鼠的食道、肾脏、心脏和肝组织的表达水平都有明显升高[7]。AQPs主要负责三价砷进入细胞[8]。亚砷酸盐[As(Ⅲ)]和砷酸盐[As(Ⅴ)]是砷的两种重要的氧化形态，As(Ⅴ)的毒性远小于As(Ⅲ)。As(Ⅴ)在溶液中，以氧阴离子的形式存在，它的性质与磷酸盐类似，是许多酶的竞争性抑制剂。一般情况下，当细胞内磷酸盐水平足够高时，As(Ⅴ)不会直接引起砷毒性。而As(Ⅲ)则以As(OH)3的形式在溶液中存在，其性质类似于甘油，是一种无机多元醇，又因为AQPs是一种双向通道，它的孔隙可以让甘油等分子通过，因此，As(Ⅲ)可以通过AQPs进入细胞[9]。

    2 砷在生物体中的运输

    2.1 砷在原核生物中的运输 1972年，Richey等[10]证明水-甘油通道蛋白(glycerol facilitator protein,GlpF)可以促进甘油的扩散 ......