抗利尿激素分泌调节 抗利尿激素对肾集合管水通道蛋白的调节

抗利尿激素分泌调节 抗利尿激素对肾集合管水通道蛋白的调节 抗利尿激素对肾集合管水通道蛋白的调节 林茂樟 (大连医科大学生理教研室辽宁大连116027) 摘要 肾集合管主细胞管腔膜AQP2水通道蛋白数量受抗利尿激素(ADH)的调节。当血浆ADH为零值时,管腔膜AQP2数量减少,集合管水通透性降低。当血浆ADH… 《重返20岁》观后感 周末抽空去旌德县新开的电影院看了一场电影——《重返20岁》，给自己最深的感悟莫过于人生若无悔，那该多无趣。 《重返20岁》以一个略惹人嫌的老太太的视角看这个格格不入的世界开始，她的絮叨已经严重影响了整个家庭的安宁，除了去养老院已… 关于刘宏涛的介绍 简介 刘宏涛，男，汉族，1953年生，西安市阎良区西刘村人。 刘宏涛自幼喜爱书画，钟情收藏，研习篆刻与雕塑，曾求学于北京鲁迅文学院，并有缘结识舒同、启功、刘文西诸多大家。其作品多次参展和获奖，并被 1 美、意、德、日、俄罗斯、马来西亚、挪… 抗利尿激素对肾集合管水通道蛋白的调节 林茂樟 (大连医科大学生理教研室辽宁大连116027) 摘要 肾集合管主细胞管腔膜AQP2水通道蛋白数量受抗利尿激素(ADH)的调节。当血浆ADH为零值时,管腔膜AQP2数量减少,集合管水通透性降低。当血浆ADH水平升高时,管腔膜AQP2数量增加,集合管水通透性升高。 关键词 抗利尿激素 主细胞管腔膜 AQP2水通道蛋白 抗利尿激素(ADH)对肾集合管水重吸收调节研究的历史将近一个世纪。20世纪70年代已经阐明ADH作用于集合管细胞基底外侧膜受体能增加管腔膜水通透性,但其机制未明。本文简述近20年ADH对肾集合管水通道蛋白调节研究的进展。1 集合管细胞膜具有水通道的研究 肾集合管细胞具有2种水通透性:1)水渗透通透性 根据一定溶液跨上皮组织的渗透浓度差可测定出水的跨膜渗透容积流量(Jv),并用公式计算出水渗透通透性系数(Pf);2)水扩散通透性 在上皮组织两侧溶液呈等渗条件下,一侧溶液加入小容量氚标记水(THO),测定氚标记水跨上皮组织的扩散流量(JTHO),然后按公式计算出水扩散通透性系数(PDW)。研究明当作用于肾集合管的ADH为零值时,大鼠皮质集合管 2 水渗透通透性系数(Pf)高于水扩散通透性系数(PDW)3,4倍。在有ADH作用下,大鼠皮质集合管的水渗透通透性系数增加30倍,水扩散通透性系数增加4倍,Pf/PDW比值增加8倍。 进一步研究表明肾上皮组织水渗透通透性大于水扩散通透性与细胞膜上存在水通道有关。测定人工脂质双层膜的水渗透通透性系数与水扩散通透性系数则是相同的。在人工脂质双层膜嵌入短杆菌肽的跨膜水通道也显示测定的水渗透通透性系数大于水扩散通透例相当高,如美国每年都有2500名以上的畸形婴儿出生;在我国,据有关专家最保守的估计,每年最少也有20000名以上的畸形儿出生,我国现有的600万残疾人中,有超100万人由畸形胎儿生长而成。 在国外,多种叶酸类功能保健食品在市场上出现,叶酸还作为强制性食品添加剂用于面包、饼干、通心粉、小甜饼、麦片、大米等食物中,不少发达国家还以法律的形式硬性地规定在日常食品中叶酸的含量或人体每天的最低摄入量,以提高国民的整体身体素质。据权威部门预测,叶酸的应用随着社会的高度重视和人们的健康需要,将大量用于功能性食品及食品添加剂,进入人们的日常生活中,大大促进叶酸销量的上升,在今后会有更多含叶酸类食品及保健品进入市场,销售势 性系数5.3倍。根据人工脂质双层膜嵌入水通道能增加水渗透流量,表明水通道是水分子在溶液渗透压差的作用下跨 3 膜流动的主要途径。 2 集合管水通道蛋白的分布与生理作用 虽然在过去已经确定哺乳动物细胞膜(包括肾集合管)均存在有水通道,但在发现水通道蛋白之前其分子结构与功能均未被阐明。1988年Agre等发现一种红细胞膜上的新28kD蛋白,将比纯化蛋白重构在人工脂质双分子层膜上显示出对水具有极高的水渗透通性(每秒3×109分子/亚单位),但对其它小分子物质不通透,从而确定了这种蛋白质转运水的功能,称为水通道蛋白(aguaporin)。在1991年这种蛋白质被正式命名为AQP1。以后陆续发现多种不同水通道蛋白,并按发现先后顺序命名AQP达10种之多。 AQP1水通道蛋白存在于身体多种组织细胞膜上。肾脏AQP1分布在近端小管与髓袢降支上皮细胞的管腔膜与基底外侧膜上。随后被发现的是AQP2水通道蛋白存在于集合管主细胞管腔膜与胞浆AQP2小泡膜上,它是一种对ADH敏感的水通道蛋白。AQP3与AQP4水通道蛋白存在于集合管主细胞基底外侧膜上,具有高度水渗透通透性。AQP6存在于肾近端小管S2与S3段。 AQP2为ADH依赖式水通道蛋白。在ADH为零头看好。故此,开发生产叶酸类产品正当时。 参考文献 1 DalyS,ScottJM.CurrOpinObstetGynecol,1998;10 4 (2):85—89. 2 CaudillMA,etal.JNurr,1997;127(12):2363—2870. 3 PietrzikKF,ThorandB.Nutrition,1997;13(11—12): 975—977. 4 BopwerC,etal.NewZealandJPubilcHealth,1997;21 (7):716—721. 5 MooreCA,LiS,LiZ,etal.Elevatedratesofsevereneu-raltubedef ectsinahigh-prevalenceareainnorthernChina.AmJMedGenet ,1997,73:113—118. (BH) 38 值时主细胞管腔膜AQP2数量极少,水渗透通透性也极低。当血浆ADH水平显著升高时主细胞管腔膜AQP2水通道蛋白数量急剧增加,水渗透通透性也显著升高。 3 ADH对集合管管腔膜AQP2数量的调节 当血浆ADH水平升高后,肾集合管主细胞胞浆内 通过AQP2水通道蛋白小泡向管腔膜迁移并与之融合。 出胞作用小泡膜上的AQP2水通蛋白嵌入管腔膜,使管腔膜AQP2水通道蛋白的数量增加(图1),从而使水渗透通透性相应地增高,增高的幅度与血浆ADH升高的浓度成正比。当血浆ADH水平降低时,集合管主细胞管腔膜出现胞吞作用, 5 又形成AQP2水通道蛋白小泡迁移到管腔膜下的胞浆内。此时主细胞管腔膜上的AQP2水通道蛋白数量相应地减少,管腔膜水渗透通透性也相应地降低(图) 。 未阐明其机理。目前研究表明患者肾脏丧失对ADH的敏感性是与遗传性AQP2水通道蛋白基因突变有关。分子生物学把遗传信息从DNA通过RNA传递到蛋白质称为基因表达。当基因突变引起化学结构变化也使基因表达蛋白发生结构与功能的相应改变。AQP2基因突变可诱发2种结果:1)肾集合管主细胞生成的AQP2蛋白丧失水通道功能;2)生成的AQP2蛋白仍具有水通道功能,但不受ADH的调节。上述AQP2基因突变的两种反应显著地影响ADH对患者肾集合管水通透性的调节,从而出现肾尿浓缩功能障碍,并持续排出大量的稀释尿。 继发性肾原性尿崩症较先天性的常见,常因某些药物治疗(如锂、去甲金霉素等)和低血钾或高血钙等电解质紊乱引起。研究也表明肾脏AQP2基因表达障碍是多种继发性肾原性尿崩症的重要病因。如在大鼠实验研究中用锂处理1个月,能显著降低肾集合管主细胞AQP2的基因表达,这种AQP2基因表达下调,与大鼠发生进行性严重多尿是平行的。此外,大鼠实验中还表明在血钾过低或血钙过高出现的肾脏对ADH不敏性多尿也与肾集合管主细胞AQP2基因表达的下降有关。 6 参考文献 1 BrennerBM,:Brenner&Rector′sTheKidney.Sixthedi-tion,Vol.1.Philadelphia,W.B.SaundersCompany.2000,575—594. 2 KnepperMA,WadeJB,TerrisJ,etal.,:Renalaquapor-ins.Kidne yInternational.1996,49:1712—1717. 3 李学军,于和鸣.水通道的分子生物学研究.生理科学进 展,1996,27:19—24. ADH对肾集合管主细胞管腔膜AQP2水通道蛋白数量的调节及其细胞内机制 ADH,抗利尿激素;G蛋白,GTP结合蛋白Gs;环腺苷酸;AQP2,水通道蛋白 (BH) A、C,腺苷环化酶;ATP,三磷酸腺苷;cAMP,日本用白杨树基因培育新树种 日本森林综合研究所和物理化学研究所近日决 定,今后两三年内在搜集所有白杨树基因的基础上,选取有用基因加以解析,以用于培育吸纳、贮存二氧化碳能力强的树木。 7 白杨树大约有5.5万个碱基对,比已经完成基因测序工程的水稻碱基对稍多一点,是最有可能成为率先完成基因测序的树木,从而作为树木研究标本在国际上引人注目。 据悉,现在美国已经开始了白杨树基因测序工作,研究白杨染色体的国际组织最近也已正式成立。然而,如果待白杨树基因测序完成之后再来培育新品种速度太慢,因此日本森林综合研究所决定将目标集中于有用基因,而且解析成果将对所有人开放,这既有利于快速培育新树种,又有助于白杨树基因测序工作的进展。白杨树是一种生长速度快的树木,如果基因功能运用充分的话,对培育吸纳、贮存二氧化碳能力强和富含纸浆的新树种大有帮助,培育出宜于在大气污染和沙漠化严重地区生长的树木也完全具备可能性。 摘自《科学时报》2003年1月9日 ADH对主细胞管腔膜AQP2水通道蛋白的调节 是通过细胞内介导物质环-腺苷酸(cAMP)进行的。当 ADH作用于集合管主细胞基底外侧膜的V2受体Gs蛋白时,可刺激腺苷环化酶,使三磷酸腺苷(ATP)转变为环腺苷酸(cAMP)(图),并使细胞内cAMP水平升高。cAMP能够激活胞浆内蛋白激酶释放出各种蛋白酶物质,并转而作用于胞浆与管腔膜上的磷酸蛋白,通过细胞骨骼微管与微丝的功能活动使胞浆内AQP2水通道蛋白小泡与管腔膜融合,小泡膜上AQP2水通道蛋白嵌入管腔膜,极大地提高了管腔膜水通道 8 蛋白数量和管腔膜水渗透通透性。当肾髓质集合管内外存在显著渗透浓度差时,则极大地提高了集合管对水的重吸收。 4 AQP2水通道蛋白与肾原性尿崩症 肾原性尿崩症是在血浆ADH水平正常或增高时仍持续出现多尿,烦渴和多饮。本病分为先天性与继发性两大类。先天性肾原性尿崩症常在家族内发生,过去 — 抗利尿激素对肾集合管水通道蛋白的调节 林茂樟 (大连医科大学生理教研室辽宁大连116027) 摘要 肾集合管主细胞管腔膜AQP2水通道蛋白数量受抗利尿激素(ADH)的调节。当血浆ADH为零值时,管腔膜AQP2数量减少,集合管水通透性降低。当血浆ADH… 抗利尿激素对肾集合管水通道蛋白的调节 林茂樟 (大连医科大学生理教研室辽宁大连116027) 摘要 肾集合管主细胞管腔膜AQP2水通道蛋白数量受抗利尿激素(ADH)的调节。当血浆ADH为零值时,管腔膜AQP2数量减少,集合管水通透性降低。当血浆ADH… 抗利尿激素对肾集合管水通道蛋白的调节 林茂樟 (大连医科大学生理教研室辽宁大连116027) 摘要 肾集合管主细胞管腔膜AQP2水通道蛋白数量受抗利尿激素(ADH)的调节。当血浆ADH为零值时,管腔膜AQP2数量减少,集合管水通透性降低。当血浆ADH… 9 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网 92to.com,您的在线图书馆 10