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1、水通道蛋白水通道蛋白 4 的研究进展的研究进展?238?矫正弱视可治愈;另外弱视的治疗与年龄有密切关系:年龄越小效果越好,12 岁以后基本就没有治愈的希望,弱视的最佳治疗年龄是 25 岁;再者,在弱视治疗过程中,患儿的依从性尤为重要,依从性好即患儿可遵照医嘱进行治疗,如坚持戴眼镜按时治疗等.提高患儿依从性的关键在于严格良好的家庭管理,因此,弱视的治疗效果与家庭管理密切相关,也是规范弱视治疗的重要保证.本报告的 46 例治疗效果不明显的原因有一下几点.3.1 认识不够部分家长都以为不影响外观往往很轻视,有的家长对治疗效果要求不高认为视力已上升一些,只要对以后的上学,招工不影响就行了,对弱视的严重
2、危害性认识不够.3.2 前功尽弃通常弱视患儿在治疗早期视力提高比较明显,家长也比较满意,到中期视力往往会出现一个平台期而停滞不前,家长坚持一段时间后便失去信心和耐心而方夕弃治疗,眼镜和眼罩也随之摘下不戴造成视力下降,当孩子在学习和生活中出现不便时,家长才猛然醒悟,又重新给孩子治疗,这样不仅浪费了金钱和精力,同时也错过了孩子最佳的治疗时期,从而使视力增长更加困难,而有些家长常以工作为借口,不能带孩子按时复诊和治疗.209 年 7 月第 4 卷第 2O 期 ChinaPracMed,Jul2009.Vo1.4.N0.203.3 敷衍治疗多数患儿依从性差,上学校又怕同学说自己是“独眼龙“,“四只眼“
3、,即戴眼镜和戴眼罩是给家长戴的,当面戴,背后摘,机器训练也不认真不坚持.因此,弱视患儿的敷衍是治疗失败的根本原因.针对以上原因,我们加强了儿童的弱视筛查工作,到幼儿园和小学校去进行弱视方面的知识宣教,使老师和家长重视,做到早发现早治疗,尤其是对弱视的首诊患者更要耐心详细的阐述弱视的病因与危害以及弱视治疗和年龄的密切关系,并举办弱视知识讲座,要求家长和孩子一起参加,使家长和老师提高认识,引起对弱视患儿的重视,不仅对弱视儿童进行综合治疗,同时也要有严格的家庭管理和遵医行为,在弱视治愈后 6 个月内,最好每个月复诊 1 次,以后每隔 36 个月复诊 1次,两年后每学期复诊 1 次,直至青春发育后.定
4、期扩瞳验光,根据患儿屈光度及眼位变化及时调整眼镜,只有这样才能巩固弱视的治疗效果,才不会影响孩子的一生.参考文献1吴晓.重视弱视诊治的规范化.中华眼科杂志,2008,11961-962.水通道蛋白 4 的研究进展杨文茜潘冰冰王云姣刘松华程智刚【摘要】AQP 家族是近几年来逐渐被发现并认识的一类水特异性膜内在蛋白,已有 200 多种水通道广泛分布于动物植物微生物中,在哺乳动物组织中已发现 13 种水通道蛋白(AQP0 一 AQP12).迄今已在脑内已发现 7 种 AQP,别是 AQP1,3,4,5,8,9,11,其中水通道蛋白-4(AQP4)为主要在脑组织中表达的水通道蛋白.它参与了脑缺血,脑水
5、肿等病理生理过程,调节水通道蛋白表达水平可能为脑缺血,脑水肿等的治疗提供新的途径.【关键词】水通道蛋白;脑水肿;脑缺血1AQP4 的结构与功能1.1 中枢神经系统 AQP 的分布 1988 年 Denker 等在分离红细胞 Rh 蛋白时发现一种分子量为 28kD 的通道结合膜蛋白(CHIP28).1991 年 Preston 等对其 cDNA 克隆成功,并在非洲爪蟾卵母细胞中完成转染,结果显示其具有选择性水通透功能,CHIP28 即是水通道蛋白 1(AQP1).水通道蛋白是一个高度选择性的运输水的膜通道蛋白家族,已发现200 多种水通道广泛分布于动物植物微生物中.迄今,在哺乳动物组织中已发现
6、13 种水通道蛋白(AQPOAQP12)J.它们存在于不同的组织器官中,对于维持集体的水平有着重要作用.如:AQPO 在眼中有较高的表达,被认为与晶状体的透明度有关;AQP2 存在于肾髓和肾皮质收集管主细胞,它在调节水的排泄中有重要作用,约有 10%的肾小球滤过液流经集合管时是在 AQP2 的参与下被重吸收的;AQP5 大量存在于唾液腺和泪腺中,与唾液和泪液的产生有关.AQP 的基本结构为跨越细胞膜 6 次的内在蛋白,由一条分子量约 30kD 的肽链构成,其氨基和羟基端均位于细胞内,作者单位:4100o8 长沙,中南大学湘雅医院麻醉与重症医学教研室?综述?.兰.六个疏水跨膜区彼此串联,由五条襻
7、(AE)连接,其中 A,C,E 为胞外襻,B,D 为胞内襻.B 襻及 E 襻有高度保守的天冬酰氨一脯氨酸一丙氨酸(AsnPro.Ala,NPA)基序.B 襻与 E 襻下沉至双分子层内,两个 NPA 基序从膜两侧吻合,呈对称性结构,中心部分折叠,产生一个使水分子单线通过的通道(水孔),可使水分子顺渗透压梯度双向转运,这是 AQP 家族成员共有的特征性结构.迄今已在脑内发现 7 种 AQP,分别是 AQP1,3,4,5,8,9,11.AQP1 主要分布在脉络丛的侧脑室及第四脑室上皮细胞的顶膜,被认为是脉络丛中的主要水通道蛋白,参与脑脊液(eerebrospinalfluid,CSF)的生成.AQP
8、1 在脊髓痛觉感觉神经纤维亦有表达,神经与痛觉有关.AQP1 敲除的小鼠脊索的渗透性水肿减轻,对热,化学刺激的痛觉受损,提示AQP1 在神经信号的转导以及快速的水循环方面起作用.AQP9 主要存在于室管膜细胞以及下丘脑内侧基低部的室管膜细胞,可能参与调节中枢神经系统细胞外间隙与体循环之间信号传递.在儿茶酚胺能神经的亚群上也观察到 AQP9的存在 J.AQP9 作为对甘油,乳酸和尿素具有通透性的通道,它还与神经溶质通道与脑能量代谢有关.AQP.11 存在2009 年 7 月第 4 卷第 2O 期 ChinaPmcMed,Jul2009,Vo1.4,No.20于海马 CA1.1cA,神经元和大脑皮
9、层神经元,而 AQP3,AQP5 和 AQP8 的生理学功能鲜见报道.AQP4 是脑内表达最多的 AQP,在脑水肿形成和消除方面具有非常重要的作用.1.2AQP4 的结构 AQP4 的基本结构同其它水通道蛋白相似.都是 6 次跨膜的单肽链折叠成的中空个独立的具有活性亚单位,AQP4 四级结构是由每个独立的具有活性的约 30kDa 的亚单位组成的四聚体.AQP4 的 C 末端第 276-280 的 5个氨基酸对于 AQP4 在细胞膜上的固定起着不可替代的作用,它的突变或缺失将导致 AQP4 不能固定到细胞膜上,影响其生物学效应.AQP4 的基因定位于染色体 18ql1.2 与 q12.1 之间的
10、连接处.由四个外显子组成,它们分别编码 127,55,27,92 位氨基酸序列,其中有三个内含子,其长度分别为 0.8,0.3 和5.2Kb12.AQP4 有 3 个 mRNA 亚型,由 N 端外显子的差异所决定.它们分别是 AQP4.M1,AQP4.M23 和AQP4.M23X.其中 AQP41M1 编码的蛋白为 M1,AQP4.M23和 AQP4M.23X 编码的蛋白为 M23.Ml 蛋白和 M23 蛋白分别是 AQP4 单体的两种亚型,分子量分别是 34kDa 和 32kDa,Ml 蛋白比 M23 蛋白在 N 端多 22 个氨基酸.内源性 AQP4四聚体常同时含有 M1 和 M23 单体
11、组成的异源四聚体.AQP4 其颗粒排列成直方四聚体的几何结构,这种在膜上的组装是维持 AQP 的稳定和正常功能所必须的.AQP4 亚型的表达存在组织和年龄的差异.在中枢系统同时存在 Ml 蛋白和 M23 蛋白,但 M23 的含量远较 Ml 丰富,约是 M1 的三倍之多.Silberstein 等通过对体外培养的肾小管上皮细胞研究表明 M23 与 AQP4 在膜内形成正交排列颗粒(orthogonalar-raysofintramembraneousparticles,OAPs)相关,而 M1 可调控OAPs 的组成结构;由 M23 组成的 AQP4 同源四聚体的水通透性远大于由 M1 组成的
12、AQP4 同源四聚体.Nicchia 等利用 RNAi 技术发现 M23 过度表达将导致细胞体积明显增加;而 Ml 过度表达则将是细胞体积明显缩小.1.3AQP4 的脑内分布与调节 AQP4 是中枢系统发现最早的水通道蛋白,广泛分布于中枢胶质界膜,室管膜,海马齿状回,下丘脑的视上核和室旁核和脑表面的软脑膜,小脑Purkinje 细胞,脑微血管的细胞表面.其中在与毛细血管,蛛网膜和软脑膜直接接触的星形胶质细胞及其终足上 AQP4 表达最为丰富,称之为极性分布,这也是 AQP4 在中枢分布上最为显着的特点 J.这种分布特点提示 AQP4 在维持大脑水平衡中起了重要作用,它是胶质细胞与脑脊液以及血管
13、间的水调节和转运的重要结构基础.AQP4 的这种极性分布与细胞骨架蛋白一一肌营养障碍肌萎缩蛋白复合体(dystrophin-glycoproteincomplex,DGC)密不可分.研究表明 AQP4 的 C 末端通过与 DGC 蛋白复合体的 Ot 一共栖蛋白的 PDZ 结构域将 AQP4 蛋白锚定在星形胶质细胞膜上.Ot-syntrophin 基因敲除鼠的星形胶质细胞缺乏 AQP4,而其他区域的表达不变或增多.而 DGC 并不是特异性 AQP4 锚定蛋白,在星形胶质细胞膜还发现一种内向整流钾通道(inwardrectifyingpotassiumchannel,Kir)Kir4.1 其C 末
14、端也通过 DGC 蛋白复合体的-共栖蛋白的 PDZ 结构域而锚定在细胞膜上.AQP4 和 Kir4.1 在 DGC 的作用下同时分布于星形胶质细胞的一侧(血管周足),通过调节水分子跨膜转运来调节细胞外间隙和 K 的浓度,为中枢系统内环境稳定的调节提供了重要的分子生物学基础.AQP4 的水通透性可以被多种蛋白可逆磷酸化调控,对?239?AQP4 蛋白的测序分析也显示 AQP4 含有 PKA,PKC,CaMKII和 CKII 磷酸化位点.目前认为 PKA 对 AQP4 磷酸化调控是cAMP 依赖性,即在某些因素作用下腺苷酸环化酶(AC)被激活,使细胞 cAMP 增加,进而活化 PKA,使 PKA
15、催化水通道蛋白上的 Serl11 磷酸化,从而增加膜对水的通透性.而实验也发现 AQP4 在磷酸化状态时,膜对水的转运远大于非磷酸化状态,AVP,B.肾上腺能受体激动剂通过激活 AC 增加胞内cAMP 含量从而提高 AQP4 对水的通透性.同时,Serl11 还是CaMKII 磷酸化位点.很可能它在星形胶质细胞通 CaMKlI 磷酸化,而在肾细胞通过 PKA 磷酸化,这两种情况均可引起AQP4 渗透性增加.业已证实,星形胶质细胞 V1 受体可引起CaMK1I 活化 PKC 则通过催化 AQP4 蛋白磷酸化调节AQP4 活性,主要是通过对 AQP4 分子中 Serl80 的磷酸化修饰而发挥调节作
16、用的.实验证明 PKC 特异性激动剂佛波酯可下调 AQP4 对水的通透性,而 PKC 抑制剂则能阻断 AVP 对AQP4 的作用.HajimeAfima 等通过体外细胞培养发现,高渗性甘露醇可增加鼠星形胶质细胞 AQP 的表达;体内实验表明,动物腹腔注射甘露醇,也能增加皮质 AQP4 的表达.同时,腹腔注射丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)的抑制剂可抑制甘露醇引起的 AQP4 的表达,而细胞外信号调节激酶(ERK)抑制剂和 c.Jun 氨基端激酶(JNK)抑制剂对 AQP4 的 mRNA 和蛋白质的表达没有影响.提示 AQP4 的诱导不需要蛋白质从头合成外而是通过 p38MAPK 直接刺激了细胞内信号转导途径.2AQP4 的病理生理作用2.1AQP4 与低氧 AQP4 基因启动子区域有一低氧诱导因子结合基序.在培养的星形胶质细胞中,低氧可下调 AQP4mRNA 及蛋白的表达 J,重新给氧又可使 AQP4 水平恢复.并且发现 AQP4 表达受转录因子激活蛋白-1(AP-1)的调节.2.2AQP4 与肝性脑病培养的星形胶质细胞暴露于高浓度氨时可引起细胞肿胀,急性肝
