水通道蛋白4与脑水肿

【摘要】  通道蛋白-4(AQP4)是水通道蛋白家族的一个亚型。大量的研究表明脑水肿后AQP4表达明显增强，提示AQP4可能参与了脑水肿的发生、发展过程，在脑水肿的形成过程中起重要作用。抑制AQP4的表达可能是防治脑水肿的一种有效途径。

【关键词】  水通道蛋白-4；脑水肿

    Aquaporin- 4 and brain edema

    TAN Ge，SUN Shan-quan，RAN Jian-hua.Department of Neurology，the First Hospital of Chongqing Medical University，Chongqing 400016，China

    ［Abstract］  Aquaporin- 4(AQP4)is a subtype of Aquaporins.The previous studies showed that the increased expression of AQP4 after brain edema may participate the course of brain edema，suggesting that AQP4 plays an important role in the pathological course of brain edema，and inhibitor of AQP4 may be useful target for therapeutic intervention.

    ［Key words］  brain edema；aquaporin- 4

    脑水肿是继发于脑血管疾病、颅内感染、脑肿瘤及颅脑外伤等多种脑疾病之后出现的病理现象。它不仅可以导致脑细胞（神经元、神经胶质细胞）内环境破坏，引起神经功能障碍；而且可造成颅内高压，影响脑的血液灌流，进一步加重脑组织的水肿；脑组织的高度水肿甚至可引起脑疝的形成致病人死亡。因此，如何预防和治疗脑水肿是基础和临床亟待解决的问题。

    长期以来，人们普遍认为细胞内、外的水分子是以简单扩散的方式透过脂质双分子膜。但后来人们发现将红细胞移入低渗溶液后，细胞很快吸水膨胀而溶血；而水生动物的卵母细胞在低渗溶液中，其体积并不膨胀。这些现象难以用水分子的简单扩散加以解释。因此，推测细胞膜上可能存在特殊的水通道以调节水分子的快速跨膜转运。直到1991年水通道蛋白（aquaporins，AQPs）的发现，证实了水的跨膜转运是由水通道蛋白介导的［1］。目前已发现，在哺乳动物体内存在的水通道蛋白家族成员共有13种，而分布于脑组织中的水通道蛋白有6种，其中AQP4在脑中的分布最广。最新研究表明，AQP4与脑水肿的发生密切相关。现就AQP4与脑水肿的关系进行简要综述。

    1  AQP4的分子结构

    AQP系列成员的基本结构类似，都为跨越细胞膜6次的单肽链，氨基端及羧基端均位于细胞膜内侧，呈镜相对称结构，且大多由四个单体组成四聚体镶嵌于细胞膜中，当被某些特定蛋白激酶催化发生磷酸化后，构象改变成水分子可通过的转运通道；除AQP4及AQP7外均对氯化汞敏感，水通道开放易被抑制；部分AQP对一些小分子物质如尿素、甘油等亦有一定通透性，提示AQP对维持细胞内环境稳定可能还有其他作用；不同AQP的多样性主要在羧基端，并可用相应的单克隆抗体区分［2］。

    2  AQP4的分布

    AQP4在脑中的含量最高，分布于：（1）脑表面的软脑膜、导水管和脑室系统的室管膜、脉络丛，与脑脊液重吸收部位一致，推测AQP4可能与脑脊液代谢有关，由定位于脉络丛顶质膜的AQP1介导所分泌的脑脊液可通过其他细胞的AQP4重吸收［3～5］。（2）星形胶质细胞，特别是靠近蛛网膜下腔、位于血管周围的星形胶质细胞表面上和星形胶质细胞的终足紧密包绕毛细血管壁形成的一层胶质界膜上表达强烈［6～8］。由于此界膜构成血脑屏障的第二道隔膜，显示这些细胞的胞膜上配有特殊的选择性水通道，在胶质细胞与充满脑脊液的间隙中以及血

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