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AQP-4与脑水肿相互关系的研究现状
AQP4是一种调节脑组织水平衡的通道蛋白.AQP4在分子及基因水平时脑水肿起调控作用,各种病理过程如脑外伤、自发性脑出血、脑肿瘤等导致AQP4的失调控与脑水肿的形成有密切关系.本文就两者关系展开综述.
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水通道蛋白-4的研究进展
水通道蛋白(AQPs)是一种七次跨膜的疏水性整合膜蛋白,在动物和植物界中广泛表达.其中,AQP4参与机体多种生理和病理调节过程的作用机制近期备受关注.本文综述了AQP4在3方面发挥病理生理作用的研究进展.包括:1. AQP4作为气体通道影响细胞内NH3平衡2. AQP4促进肿瘤细胞迁移3. AQP4参与脑水肿形成.
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五苓散对腹泻模型大鼠结肠AQP4及AQP4mRNA表达的影响
目的:观察五苓散对腹泻模型大鼠结肠AQP4及AQP4mRNA表达的作用,揭示五苓散止泻作用的机理.方法:将SD大鼠随机分为正常对照组、腹泻模型组、氢氯噻嗪组、口服盐液组、五苓散低、中、高剂量组7组,观察大鼠腹泻状态并测体重等.分别于第4天上午、第7天上午取大鼠结肠,免疫组化法检测AQP4蛋白的表达,原位杂交方法检测AQP4 mRNA的表达.结果:腹泻模型组、口服盐液组、五苓散低剂量组结肠AQP4及AQP4mRNA表达明显下调,氢氯噻嗪组、五苓散中剂量组AQP4及AQP4mRNA表达下调但明显高于模型组,五苓散高剂量组结肠AQP4及AQP4mRNA表达下调不明显.结论:AQP4及AQP4mRNA表达下调是番泻叶致大鼠腹泻的机制之一,上调腹泻模型大鼠结肠AQP4及AQP4mRNA表达是五苓散的止泻机理之一,但与剂量相关,5.4g/kg灌胃效果较好.
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AQP4与脑水肿
几乎所有的颅内病变均会伴有脑水肿的发生,脑水肿既是疾病发展到一定程度出现的病理过程,同时又对疾病的发生发展起着至关重要的作用.然而目前临床上对脑水肿的治疗还比较有限,水通道蛋白(aquaporin,AQP)家族的发现,为临床上治疗脑水肿开辟了一条崭新的道路.
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基于致炎毒性,胃和十二指肠AQP3,AQP4表达的藤黄炮制减毒机制研究
为了拓展藤黄在中医临床的应用,研究其内服的毒性及炮制减毒的机制是必要的.通过巨噬细胞RAW264.7释放炎症介质(一氧化氮NO、肿瘤坏死因子TNF-α和白细胞介素IL-6)和灌胃给予藤黄生品和炮制品后大鼠胃和十二指肠组织的病理表现,判断其毒性作用;采用免疫组化和实时荧光定量PCR技术检测灌胃给药后,大鼠胃和十二指肠组织AQP3,AQP4蛋白和mRNA的表达,研究藤黄炮制减毒的机制.结果表明,藤黄生品可促进炎症介质NO,TNF-α和IL-6的释放,且与剂量呈相关性;藤黄制品组与生品组比较,NO和IL-6的释放量降低,TNF-α的释放量增加;藤黄生品可引起大鼠腹泻、白细胞升高、淋巴细胞降低,使胃黏膜充血水肿,肠黏膜坏死和炎细胞浸润,从多个角度证明内服生藤黄对胃和十二指肠组织的毒性为致炎毒性,致炎毒性与给药剂量呈相关性,炮制后藤黄的致炎毒性降低.在藤黄对胃和十二指肠组织致炎的同时,藤黄生品高剂量组大鼠胃和十二指肠组织水通道蛋白AQP3,AQP4 mRNA和蛋白表达量显著增加(P＜0.05),相应剂量藤黄制品组大鼠AQP3,AQP4表达量较生藤黄组低,说明AQP3,AQP4蛋白和mRNA表达量的高低与藤黄的致炎作用强弱有一致性.通过降低AQP3,AQP4的表达水平可能是藤黄炮制减毒的作用机制之一.
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S100B、AQP4和CX43表达紊乱对糖尿病并发抑郁症大鼠海马血脑屏障功能的影响
目的 探讨S100B、AQP4和CX43表达紊乱对糖尿病并发抑郁症大鼠海马血脑屏障功能的影响.方法 将大鼠分为糖尿病组[高脂乳灌胃2周+尾静脉注射链脲佐菌素(STZ,38 mg/kg)]、抑郁症组(慢性不可预知性应激28 d)、糖尿病并发抑郁症组(联合以上两种方法建立)、对照组.造模结束后,旷场实验和Morris水迷宫实验观察大鼠行为学,ELISA检测血清S100B含量,免疫组化法检测海马血脑屏障AQP4和CX43的表达.结果 与对照组比较,糖尿病组和抑郁症组大鼠自主活动次数和空间探索时间显著减少,逃避潜伏期延长(P<0.05,P<0.01);血清S100B含量明显增多(P<0.01);海马血脑屏障功能性蛋白AQP4、CX43积分吸光度明显减少(P<0.01).与糖尿病组比较,糖尿病并发抑郁症组大鼠自主活动次数和空间探索时间减少,逃避潜伏期延长(P<0.05,P<0.01);血清1S00 B含量明显增多(P<0.05);海马血脑屏障功能性蛋白AQP4、CX 43积分吸光度明显减少(P<0.05,P<0.01).结论 S100B、AQP4和CX43表达紊乱所致海马血脑屏障功能障碍可能是糖尿病并发抑郁症发生机制之一.
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水通道蛋白-4与脑水肿关系的研究
水通道蛋白(AQPs)是近年来研究水液代谢疾病的热点,水通道蛋白-4(AQP4)是美国科学家Agre教授于1994年分离发现的[1],它是水通道蛋白家族的一个成员.迄今为止,已从哺乳动物组织中鉴定中13种AQPs[2].脑组织中的AQP主要为AQP4.AQP4是分布于脑组织中的主要水通道蛋白.
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AQP4与脑水肿
水通道蛋白(AQPs)广泛分布于机体不同组织器官中,脑组织中的水通道蛋白主要为AQP4.AQP4蛋白主要在星型胶质细胞和室管膜细胞内表达,尤其在于毛细血管和软脑膜直接接触的肢质细胞上及血管周表达丰富,AQP4的分布特点与其功能密切相关,可能是脑脊液重吸收、渗透压调节、脑水肿形成等生理、病理过程的分子生物学基础.研究AQP4可为脑水肿及水代谢疾病提供分子水平的理论依据,同时为临床治疗脑水肿及水代谢疾病提供一种新途径.
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光动力疗法影响大鼠C6胶质瘤AQP4表达的实验研究
目的 研究光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)治疗大鼠C6脑胶质瘤后水通道蛋白4(aquaporin4,AQP4)的变化,并探究其与脑水肿之间的关系.方法 培养C6胶质瘤细胞,建立C6大鼠胶质瘤模型,分成PDT组、单纯激光照射组、单纯光敏剂组、空白对照组进行实验,术后24h分别用鼠脑干湿重法及Western blot进行脑水肿对比和AQP4蛋白定量测定.结果 PDT组鼠脑组织含水量大于其他三组,而单纯激光照射组与单纯光敏剂组之间无明显差异,但大于空白对照组.AQP4与脑水肿密切相关.AQP4在PDT组表达明显高于单纯激光照射组和单纯光敏剂组,远高于空白对照组.结论 光动力治疗脑胶质瘤可加重脑水肿的发生,AQP4在光动力治疗脑胶质瘤术后表达增高,与脑水肿成正相关.AQP4介导了光动力治疗脑胶质瘤术后脑水肿的加重,因而调控AQP4的表达有可能成为光动力治疗脑胶质瘤的新的探索方向.
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AQP4与卒中性脑水肿的相关性研究
脑水肿伴随着脑肿瘤、脑卒中和颅脑损伤等疾病发生,是多种脑部疾病发展到一定阶段所共同经历的一个病理过程.脑水肿的产生机制十分复杂,至今尚未完全阐明.近年来研究发现,水通道蛋白家族(aquaporins,AQPs)[1]在水液代谢的调节中起着重要作用.其中水通道蛋白4(aquaporin-4,AQP4)在脑组织中广泛分布且含量高,是中枢神经系统中主要的水通道,因此可能与脑水肿形成和消除相关[2].
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羟乙基淀粉(130/0.4)对急性坏死性胰腺炎大鼠脑毛细血管渗漏的影响
重症急性胰腺炎(SAP)常发生严重的毛细血管渗漏综合征(capillary leak syndrome,CLS),血管内水分迅速进入组织间隙,引起全身水肿及有效循环血量下降,重要脏器灌注不足.SAP并发的胰性脑病(pancreatic encephalopathy,PE)是SAP病程中出现的严重并发症,其发病机制与脑的毛细血管渗漏密切相关.水通道蛋白4(AQP4)是脑组织内重要的水通道蛋白,本研究探讨AQP4在急性坏死性胰腺炎(ANP)大鼠脑毛细血管渗漏中的作用.
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MK-801对大鼠局灶性脑缺血再灌注后AQP4蛋白的动态表达及其对脑水肿的影响
目的 1.研究大鼠局灶性脑缺血再灌注后AQP4蛋白的动态表达及其与脑水肿的关系.2.探讨MK-801对大鼠局灶性脑缺血再灌注后AQP4蛋白表达的影响.方法 清洁级雄性SD大鼠54只,随机分为假手术组、缺血组和MK-801治疗组;缺血组和MK-801治疗组分为4个时间点:MCAO再灌注后4h、1d、3d、7d,每组6只大鼠.参照Zea-Longa线栓法建立大脑中动脉栓塞2h再灌注模型.免疫组化半定量分析AQP4蛋白的表达.另取SD大鼠54只,分组同前,干湿重法测脑组织含水量以评估脑水肿的程度.各组动物处死前,参照Zea-Longa[1]五分法进行神经功能缺损评分.结果 1.所有时间点MK-801治疗组神经功能缺损评分显著低于缺血组(P＜0.05).2.假手术组,缺血4h组和MK-801治疗4h组AQP4蛋白表达无明显差异;再灌注1d、3d、7d缺血组AQP4蛋白表达较假手术组明显增高(P＜0.05),再灌注3d达高峰;MK-801治疗组和缺血组AQP4蛋白表达趋势相同,再灌注1d、3d、7d MK-801治疗组AQP4蛋白表达显著低于相同时间点缺血组(P＜0.05).3.假手术组,MK-801治疗4h组和缺血4h组,脑组织含水量无明显差异;再灌注1d、3d、7d缺血组脑组织含水量较假手术组明显增高(P＜0.01),再灌注3d达高峰;治疗组和缺血组脑组织含水量变化趋势相同,再灌注1d、3d、7d MK-801治疗组脑组织含水量显著低于相同时间点缺血组(P＜0.01).4.缺血再灌后脑水含量与AQP4蛋白表达呈正相关,脑水肿与AQP4蛋白表达有密切关系r=0.918(P＜0.01).结论 1.MK-801改善了缺血再灌后大鼠神经功能,减轻了脑水肿,具有神经保护作用.2.缺血再灌注后AQP4蛋白的表达变化与脑水肿的发展变化相一致,二者密切相关.3.MK-801减轻了大鼠缺血再灌后脑水肿,可能通过下调AQP4蛋白表达实现的.
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地塞米松对支气管哮喘大鼠气道组织中水通道蛋白4表达的影响
水通道蛋白(aquaporin,AQP)是一组与水通透性有关的细胞膜转运蛋白,分布于肺组织的水通道蛋白有6种[1],参与气道湿化、腺体分泌、水肿形成和重吸收等.支气管哮喘(简称哮喘)常伴支气管黏液分泌亢进,腺体功能的异常.AQP4是否通过影响气道黏膜上皮细胞功能、腺体分泌从而参与哮喘的发病过程,目前国内外尚少见报道.本研究探讨哮喘大鼠AQP4的表达及地塞米松干预后的改变,进一步阐明哮喘的发病机制.
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缺氧/复氧对星形胶质细胞AQP4表达的影响
目的 探讨缺氧/复氧对于体外培养星形胶质细胞表达AQP4的影响及缺血性脑血管病脑水肿的发病机制.方法 选取新生24 h Wistar大鼠脑组织行星形胶质细胞原代培养并建立缺氧/复氧模型,应用Western blot和免疫细胞化学法检测星形胶质细胞AQP4的表达变化.结果 与对照组比较,缺氧3 h和6 h星形胶质细胞AQP4蛋白表达减少(P<0.01),复氧后6 h和9 h其表达明显增高(P<0.01).结论 AQP4表达变化与细胞损害相关.
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水通道蛋白4与视神经脊髓炎的发病机制
视神经脊髓炎(neuromyelitis optica,NMO)是视神经和脊髓主要受累的中枢神经系统脱髓鞘疾病.特异性NMO-IgG抗体~([1])[也称抗水通道蛋白4(AQP4)抗体]的发现支持NMO是一独立疾病,而非多发性硬化(multiple sclerosis,MS)的亚型,开辟了NMO研究的新领域.NMO-IgG诊断NMO的敏感度为50%～91%,特异度85%～99%~([2]),2006年已被纳入NMO修订的诊断标准.
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大剂量甲基强的松龙对脊髓空洞前状态AQP4表达的影响
目的 探讨大剂量甲基强的松龙(MP)对AQP4表达的影响及其对实验性脊髓空洞前状态脊髓水肿的保护机制.方法 选用新西兰白兔,制作动物模型并应用大剂量MP干预,采用干湿重法测定脊髓含水量,用免疫组化、Western blot和RT-PCR技术检测脊髓空洞前状态AQP4及其mRNA表达变化.结果 Kaolin组动物于术后第1天脊髓含水量即有明显增加,第7天达到高峰,21d时稍有缓解;AQP4于术后第1天开始减弱,第7-14天达到低水平,到21d时回升;而AQP4 mRNA表达变化趋势与其蛋白含量变化相一致.MP组动物脊髓水肿时间延迟,程度显著减轻,上颈髓AQP4及其mRNA明显增高,以7d、14d为显著.结论 MP能够在基因和蛋白水平增加AQP4表达,促进水分子向血管腔和蛛网膜下腔转运,发挥抑制脊髓水肿作用.
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大鼠伽玛刀照射后AQP4的表达及其与脑水肿的相关性研究
目的 探讨大鼠伽玛刀照射后AQP4的表达及其与脑水肿的相关性.方法 Wistar大鼠随机分成对照组和实验组.实验组通过伽玛刀照射尾状核头部(100 Gy,4 mm)制成大鼠脑水肿模型.观察时间点选定于照射后1、3、7、15、30和45 d.干湿比重法检测脑含水量,免疫组化、原位杂交检测AQP4及其mRNA的表达.结果 AQP4及其mRNA在软脑膜下星形胶质细胞、脉络膜丛、室管膜及血管周围星形胶质细胞胞膜上均有表达.照射后,上述部位AQP4及其mRNA表达显著增强,30 d达高峰.AQP4 mRNA及AQP4,AQP4与脑含水量的变化呈显著正相关.结论 伽玛刀照射大鼠尾状核后,可促使特定区域内AQP4及其mRNA表达增加,其意义之一可能在于参与脑水肿的发生发展.
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脑心通对缺血再灌注大鼠脑水肿的影响
目的 探讨脑心通对缺血再灌注大鼠脑水肿的影响.方法 采用线栓法建立大鼠局灶性脑缺血再灌注损伤模型,并应用脑心通进行干预,观察脑组织病理学改变、脑含水量和AQP4阳性表达细胞数及其关系.结果 脑心通治疗组神经元细胞空泡变性数量较少,程度较轻,炎性细胞浸润少.脑含水量及AQP4阳性细胞数均较低,与缺血再灌注组相比有统计学意义(P<0.05).AQP4的表达和脑含水量变化彼此呈时相性正相关.结论 脑心通能减轻缺血再灌注大鼠的脑水肿.
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AQP4与星形胶质细胞胀亡之间的关系
细胞胀亡是不同于细胞凋亡的一种死亡方式,主要是因为细胞内ATP合成障碍,胞膜离子泵功能丧失,导致水及离子进入细胞内,引起细胞器及细胞肿胀,终细胞死亡.有研究发现缺血缺氧状态下星形胶质细胞的死亡属于胀亡.AQP4是大脑内重要的水通道蛋白之一,主要在星形胶质细胞的足突表达,其主要作用为通过对水的转运,维持细胞内外水平衡.细胞胀亡与水通道的功能有关,星形胶质细胞的胀亡也与AQP4有密切关系,在缺血缺氧的情况下,星形胶质细胞的AQP4表达会出现上调或下调,从而导致星形胶质细胞内外水平衡被破坏,引起星形胶质细胞肿胀,终出现细胞胀亡.
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水通道蛋白AQP4研究进展
水通道蛋白(Aquaporins,AQPs)是一个同源、四聚体结构的水通道蛋白家族,主要功能是运输水分,另外AQP3、AQP7和AQP9等水通道蛋白属于水甘油膜孔蛋白质,还可运输甘油和各类小的极性分子.脑组织中的水通道蛋白主要为水通道蛋白-4( aquaporin-4, AQP4),是1994年Jung等利用水通道蛋白家族的同源性克隆分离出来的[1],在中枢神经系统分布为丰富,可能是脑脊液重吸收、渗透压调节,脑水肿形成等生理、病理过程的分子生物学基础.因此,研究AQP4可为脑水肿及水代谢疾病提供分子水平的理论依据,同时为临床治疗脑水肿及水代谢疾病提供一种新途径.
