水通道蛋白及氯離子通道m(xù)CLCA3在哮喘發(fā)生中的作用.pdf

1、呼吸系統(tǒng)上皮和內(nèi)皮組織中的高效水轉(zhuǎn)運機制對于維持呼吸道的正常生理功能是必不可少的。目前已知在呼吸系統(tǒng)中有4種水通道表達：AQP1，AQP3，AQP4，AQP5，其分布遍及鼻咽部、氣道及肺組織。AQP1主要在毛細血管內(nèi)皮細胞和胸膜上表達；AQP3主要在氣道基細胞的基底邊膜表達；AQP4只在氣道上皮細胞表達；AQP5在Ⅰ型肺泡頂膜上高表達，此外毛柱狀細胞、支氣管腺體細胞中也有表達。通過AQP1和AOP5進行的滲透壓驅(qū)動的跨細胞水轉(zhuǎn)運是氣室和

2、毛細血管之間主要的水轉(zhuǎn)運方式；AQP3、AQP4主要參與氣道內(nèi)滲透壓驅(qū)動的水轉(zhuǎn)運。但是，除了發(fā)現(xiàn)AQP5敲除可是使呼吸道粘膜下漿液腺分泌量降低約50％外，這些水通道敲除對呼吸系統(tǒng)的正常生理功能并無顯著影響。并且到目前為止，關于水通道蛋白在呼吸系統(tǒng)疾病中的作用研究幾乎還是空白，僅有一篇文獻報道AQP5敲除小鼠對乙酰膽堿誘導的氣道過敏反應顯著高于野生小鼠。 本課題通過卵清蛋白誘導的小鼠哮喘模型，對水通道蛋白在小鼠哮喘發(fā)生過程中的作用

3、進行了系統(tǒng)研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)與野生型哮喘小鼠相比，AQP4基因敲除小鼠中粘液分泌量顯著減少，而AQP5基因敲除哮喘小鼠支氣管中粘液分泌則顯著增多，表明AQP4和AQP5參與支氣管哮喘的病理過程。野生型哮喘小鼠中，水通道蛋白AQP4表達出現(xiàn)下調(diào)現(xiàn)象，而AQP5敲除哮喘小鼠AQP4表達水平無顯著下調(diào)，提示AQP4表達可能促進哮喘狀態(tài)下的氣道粘液分泌。因此AQP4下調(diào)或缺失可能減少哮喘狀態(tài)下的粘液分泌，減輕哮喘癥狀。AQP5敲除小鼠哮喘狀態(tài)下支氣

4、管粘液分泌增多可能與氣道液體分布異常有關。 鈣激活的氯離子通道(CACC)是近年發(fā)現(xiàn)的一個有爭議的氯離子通道家族。mCLCA3是CACC家族成員之一，以往研究提示mCLCA3表達上調(diào)在哮喘和囊性纖維化等呼吸系統(tǒng)疾病中與粘液細胞化生及粘液過度分泌密切相關。為研究mCLCA3蛋白的分子結(jié)構(gòu)及在哮喘發(fā)生中的作用，我們通過原核表達269aa mCLCA3蛋白片段作為抗原制備了mCLCA3多克隆抗體，利用該抗體對支氣管哮喘小鼠進行了一系列

5、研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)mCLCA3在哮喘小鼠支氣管杯狀細胞的粘液顆粒上高表達。通過對哮喘小鼠支氣管肺泡灌洗液(BALF)的免疫印記分析發(fā)現(xiàn)僅有約90 kDa，的mCLCA3蛋白在其中表達，未見全長的mCLCA3蛋白及其它的剪切形式存在。為了進一步研究mCLCA3蛋白的功能，我們制備了穩(wěn)定表達mCLCA3的真核細胞模型，利用已知的CACC通道激活劑和抑制劑，對mCLCA3蛋白的氯離子通道活性進行了分析，結(jié)果未能檢測到氯離子通道活性。本研究結(jié)果支持