水通道蛋白与耳鼻咽喉科疾病.pdf
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1、19学综述2 0 0 7 年1 1 月第1 3 卷第2 2 期M e d i ca l R e c a o iw la t e , N o v mb m 2 0 0 7 , V o l . 1 3 , N o . 2 2 1 7 1 9 . 斌募 蔓蔓 : 水通道蛋白与耳鼻咽喉科疾病 高 晓 茂 , ( 综 述 ) , 李 志明 2 ( 审 校 ) ( 1 . 天津 医科大学 . 天 津 3 0 0 0 7 0 : 2天 津医科 大 学 第二医 院耳鼻咽 喉科 , 天津 3 0 0 2 1 1 ) 中圈分类 号: R 7 6 : 1 i3 4文献标识 码 :A 文 *iS i I, : 1 0
2、 0 6 -2 0 9 4 ( 2 0 0 7 ) 2 b1 7 1 9 -0 3 摘要: 水通道蛋白是一组跨膜转运水和小分子物质的特异通道蛋白 质家族, 种类多, 广 泛存在于动物、 植物及微生物的组织和签官中。正是由 于其高度选择性的水通道功能, 目 前 的研究更关注 水通道 蛋 白 在 一些水代 谢 库碍疾 病 中的作 用及 生理 功能 , 水 通道 蛋 白 将 成 为 一种新的诊 断指标和 靶 向药物。现从 水通 道 蛋 白 在 耳鼻 咽喂各 个部 位 的分布 、 生理 功能 以 及 与耳界咽 喉科疾病 的相关 性进行综 述。 关健词 : 水通 道蛋 白; 耳 鼻咽喉 ; 分布 ; 生
3、理功他 A g n a p o r la tc s o d O t o r h ln d a ryu g s lo g i c I l b ms en a0 x ia o- 跟 , u z UM ,g = . ( 1 . 7 5m f in M ed im l U - a y , T io ry u i 3 0 0 0 7 0 , 0h u la : 2 . Q p a w n m t of O- o 臼 闭山 . 走 叱 , 心山 和; n s u ib u ti m; P h y ai 曲 杯 h u w ti m 去; 内 耳则有听觉和平衡觉的感受装置。 1 . 1 A Q I 、 的分
4、布及生理功能到目 前 为 止, 在哺乳动物内耳已发现除A Q P O , 8 , 1 0 及1 2 以外的9 种A Q P s 亚型, A Q P s 在内耳的表达多集中在与内淋巴关系密 切的部位, 如血管纹、 内淋巴囊、 内淋巴 管等, 表明A Q P s 对调节内耳液体, 维持 正常听觉、 平衡功能起着至关重要的作 用。 其中, A Q I ,为血管加压素调节的 水 通道, 在内耳主要存在于内淋巴囊上皮 内, 可能与 内淋 巴体积 的调 节有关, A Q P 2 功能障碍有可能导致内淋巴积水 或内 淋巴 囊膨胀。B e t a 等U 7 提出了内淋 巴囊液体调节的可能机制: 在内淋巴囊 水
5、通道蛋白( a q u a p o r in, A Q P s ) 是一组与水通透有关的细 胞膜转运蛋白, 是一种独立主动的水转运系统, 广泛存在于动 物、 植物及微生物中, 对液体的跨膜转运、 维持体内液体平衡 和内 环境的稳定至关重要。 2 0 世纪8 0 年代末, AA- 领导的研 究组在红细胞克隆了第1 个A Q P s , 即A Q P I , 开创了水跨膜转 运研究的 新领域川。2 0 世纪9 0 年代以后的大量研究 证实。 细 胞代谢过程中所需要的水主要是通过A Q P s 对水分子的高 度 选择来完成跨膜转运的。迄今, 已从多种哺乳动物细胞发现 了1 3 种A Q P s 亚
6、型 ( A Q P 0. A Q P 1 2 ) 3 。 本 文 就A Q P . 在 耳 鼻 咽 喉科的研究进展及临床意义进行综述。 1 A Q P s 在耳部的研究进展及临床意义 耳的主要功能为司听觉和平衡觉, 中耳的主要功能是将 声波在空气中的振动能量高效能地传递到内耳 C a ti氏器中 2 0 ( )5 级 研 究 生 的基 底侧部分血 管加压素的 刺激将引起顶端膜A Q P 2 数量的 增加, 进而通过环磷酸腺昔介导的磷酸化作用使A Q P 2 立体 结构发生改变, 导致通道开放, 引起水流向内淋巴部分的快速 流动。 另外, A Q I ”主要集中于内耳螺旋器的支持上皮细胞, 包括
7、汉森细胞、 C l a u d iu e 细胞、 内螺旋沟细胞, 提示A Q P 4 或许 促进内耳感觉上皮细胞内快速渗透性平衡, 从而在肌电信号 转导时, 有助于此部位的 容量及大量钾离子的 体内 平衡6 运用逆转录一 聚合酶链反应和免疫印迹法已发现 3 种 A Q P s 亚 型 表 达于中 耳, 即A Q P I , A Q P 4 和A Q P 5 。 其 中, A Q P I 表达于中耳毛细血管内皮细胞和翁膜固有层的成纤维细胞, 又表达于中耳骨部的成纤维细胞、 圆窗的软骨细胞、 橙骨足板 顶 端及橙骨骨膜的 软骨细胞; A Q I ”单独位于纤毛细胞的基 底 膜; A Q P 5 位
8、于纤毛细胞和扁平、 柱状上皮细胞表面的顶端。 说明A Q P I , A Q ” 和A Q P 5 的3 种亚型共同 协调维持中耳的内 环 境水稳定及血迷路屏障的正常运行。 其中A Q P I 分布于耳 部骨面 上的 成纤维细胞, 说明A Q P 1 可能对骨形态的维持有 去 ii-_ s只 住 目 吐A , . 而 F , a 公 . 仙 -, .- , . 吕 诵 ,-如G y , - . , 访尹面. : 浏e吐ro te 曲词 m e ta p l e a a . H e h e n b a c t e r 州 . ird e r4 i on J . A m ie a n c e r
9、R e s ,2 0 0 4 ,2 4 ( 3 s ) : 1 6 0 3 - 1 6 0 7 . K -甄S u g ih - H , ll m 过 .M, 以. D y n a m i c a l ter a ti o n菌 此 D . 曲e rm l ca tc o m o o rple x 面面 唱司 d iff e r a n ti m i o n 耐 一o n o f 四 - d id e rmb e te d -ty p e g sa w. 一 1 . J P a t 6 o t , 2 0 0 5 ,2 0 5 ( 3 ) : 3 4 9 - 3 5 8 Y a w n K A
10、 . K u几, Y a n g H K a t . C w rrob n e rota ti o n s of 并且 调控迷路内水代谢对于经中耳向内耳提供药物治疗内淋巴囊 水肿具有重要意义。 陈婷等叫提出了加压素一 血管加压素受 体2 环磷酸腺昔_ A Q P 2 水转运途径在膜迷路积水中的 作用: 加压素通过此途径, 诱导A Q P 2 表达细胞, 使其表面A Q P 2 表 达发生改变, 从而使上皮对水的通透能力降低, 水的重吸收减 少, 最终导致了膜迷路积水。此水转运途径的发现对梅尼埃 病的治疗起了指导性作用, 这个途径中的各个环节有望成为 梅尼埃病药物治疗的靶目标。 分泌性中耳炎是以
11、中耳积液及听力下降为主要特征的中 耳非化脓性炎性疾病, 目 前已在鼠咽鼓管鼓室组织和细胞中 检测出7 种A Q P s 基因, 即A Q P I , A Q P 3 , A Q P 4 , A Q P 5 , A Q P 7 , A Q P S 及A Q P 9 , 其中A Q P I 和A Q P 9 已在鼠中耳和咽鼓管中被 免 疫 定 位 12 。 虽然 每 种A Q P s 在中 耳 水 平 衡中 的 调 节 机制 还 不明确, 但肯定参与了中耳积液的形成和吸收机制, 而且还可 能参与纤毛摆动运输功能的 调节。F u k u s h u n a 等f u l 发现在大 鼠 鼓室内注射激素
12、可引起耳蜗A Q P 1 . R N A的表达增多, 并表 现为剂量依赖性, 提示类固醇激素可能 通过影响A Q P s 的表达 而进一步影响水平衡。 2 A QP s 在真部的研究进展及临床愈义 2 . 1 A Q P s 的分布及生理功能 迄今, 发现A Q P 1 , A Q P 3 , A Q P 4 及A Q P 5 丰富表达于鼻猫膜中, 尤其是鼻甲 lu膜, 它们以不互 相重叠的形式表达于假复层纤毛柱状上皮、 上皮下层的腺体、 毛细血管及小静脉窦“ ) . A 6 1n o i 等 “ 应用免疫组织化学及 免疫印迹法发现在大鼠鼻 组织嗅区和呼吸区 私膜有以 上四 种 A Q F 、
13、 的 表达, 其中, A Q P I 定位于嗅区和呼吸区猫 膜的血管内 皮细胞和 周围 结缔组织细胞; 在嗅区上皮感觉细胞中未发现 任何A Q P s , A Q 1 , 大量 表达于嗅区猫膜支持细胞和 基细胞, 然 而在呼吸区 上皮组织, 基本局限于基细胞; A Q P s 大量表达于 呼 吸区上皮细胞, 但是在嗅区上皮则局限于基细胞; 在 B n w m e n , Jg体 A Q P S 表达于分泌的腺体腺泡的顶膜和导管, 然而A Q P和A Q P 4 却表达于腺体的基侧膜。通过以 上研究 证实, 定位于 支持细 胞和 基细胞的A Q Y 3 和A Q P 4 , 在产生和维 持嗅 区
14、周围感觉细胞的 特定微环境中具有重要作用; 定位于 B o w m a n s 腺体的A Q P, A Q P 4 及A Q P S 可能会在腺体分泌中具 有一定的 作用, 在嗅区树突状细胞的 顶侧, 有助于产生气味感 受器所在的微环境。 A Q p l 在正常下鼻甲 组织中主要表达于上皮表面纤毛细 胞层和上皮基底细胞层以及固有层的 浆液性腺细胞, A Q P 1 在 下鼻甲的这种分布特点有利于浆液分泌并顺利经导管转运至 上皮表面, 一方面维持纤毛周围的水分, 保护纤毛转运功能, 另一方面完成对吸人空气的加湿作用, A Q P 1 在下 鼻甲 组织中 的表达对维持其正常的生理功能具有重要意义。
15、A Q l ? 在下 鼻甲组织表达于猫膜固有层的腺体及部分浸润细胞, 猫膜上 皮细胞表达相对较弱。 2 . 2 A Q P s 与鼻部疾病 A Q P s 与鼻部的疾病的关系主要体现 在鼻息肉、 变应性鼻炎、 鼻炎和鼻窦炎上。 鼻息肉是耳鼻咽喉科常见病、 多发病, 易复发。最常见的 病理类型是水肿型。鼻息肉组织水肿的病因和发病机制至今 不明。已有大量的研究证实, A Q P 1 在鼻息肉 组织中除表达于 浆液性腺细胞外, 还位于上皮下毛细管及血窦内皮细胞, 而上 皮表面的纤毛细胞和基底细胞则无表达或少量表达; A Q F ,在 鼻息肉组织中表达增加, 在多发鼻息肉组织中表达量又较单 发鼻息肉中
16、大, 且差异有显著性意义, 提示A Q P 2 与鼻息肉的 形成和发展有关, 并发现经丙酸氟替卡松喷鼻后鼻息肉体积 缩小, A Q P 2 在鼻息肉组织中表达的阳性细胞数和面密度值 ( 阳性目标总面积1 统计均总面积) 显著下降, 提示在皮质类固 醇作用下鼻息肉体 积缩 小、 水肿减轻, 可能与A Q P 2 表达减少 有关, 这为类固醇激素治疗鼻息肉机制的阐明提供了新的研 究方向A Q P S 在鼻息肉组织固有层毛 细血管及血窦内 皮细胞 呈过度表达, 使组织间液增多聚集, 形成局部间质水肿, 促进 息肉的形成, 而在腺体腺泡和导管表达减少, 使翁膜表面猫液 猫调, 而影响粘膜纤毛输送系统的
17、功能 利于细菌进一步繁 殖、 加重了上皮的损伤, 使私膜固有层及间质水肿、 导致息肉 的产生。 N 另 外, 万方数据 医学综述2 0 7 7 年1 1 月第1 3 卷第2 2 期 M e d i c a l R e c a p i tu l a te , N ma u b e r 2 W7 , V . I . 1 3 , N . . 2 2 1 7 2 1 . A Q P 5 是盐驱动的跨 上皮细胞水转运过程中的限速屏障, 也就 是说A Q P 表达越多, 腺体分泌速度越快。 因此, 变应性鼻炎 时不仅腺体分泌的量增多, 而且腺体分泌的速度也加快。 A Q P 5 表达与功 能的 调控可能会
18、改变疾病状态下腺体分泌的 异常, 从而为像过敏性鼻炎这类以腺体分泌异常为主要特征 的疾病提供一种新的治疗方法, 所以A Q P 5 抑制剂可通过抑 制腺体分泌而用于鼻炎、 鼻窦炎的治疗 t6 。已报道氯化汞是 A Q P I 的抑 制因子, 三磷酸鸟昔可诱导A Q P I 的表达增加, 以 此为基础, 可以通过对A Q P 1 的调控来对鼻炎及鼻窦炎产生 的大量分泌物进行调控, 并进一步对鼻腔勃膜干燥性疾病如 萎缩性鼻炎、 干燥性鼻炎的治疗提供一个思路。 3 A Q P s 在咽唯部的研究进展及临床意义 咽包括鼻咽、 口咽和喉咽3 部分, 具有防御保护、 吞咽、 呼 吸及言语形成等功能, 并与
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- 关 键 词:
- 通道 蛋白 鼻咽 喉科 疾病
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