《水通道蛋白參與腦損傷的機制和功能研究》是依託北京大學，由於常海擔任負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：水通道蛋白參與腦損傷的機制和功能研究
- 項目負責人：於常海
- 依託單位：北京大學
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
水是生理病理過程中極為重要的物質。水通道（water channels, aquaporins, AQPs）主要參與水的轉運。腦中的AQPs也參與調白祖熱奔控膠質細胞和神經茅肯幾元，進而參與眾多生命宙匙提良過程，特別是損傷過程。目前，有很多對水通道功能和機制的研究表明水通道在不同生理病理狀態下其各自表達和定位都有明顯差異。因此，系統並深入地對不同水通道（AQP1, 3, 4, 5, 8, 9）在細胞水平調節水的通透性的功能和機制的研究成為熱點課題。本項目試圖通過本實驗室成熟的劃傷、缺血缺氧和興奮性損傷模型，通過星形膠質細胞和神經元對比研究，深入了解不同水通道在腦損傷和修復過程中各自發揮的作用，並通過潛在的信號通路(MAPKs)和與離子通道（NKCC、Na, K-ATPase）的相滲遷重互作用，闡明其分子機制，為水通道參與腦生理病理過程提供最基礎的理論依據。
結題摘要
本項首先研究了水通道（AQPs）在組織和各種腦細胞中的表達和分布。發現AQP 1, 4, 5, 7, 9在腦組織中均有表達，其中，AQP 1, 4, 5, 9在星形膠質細胞中有表達，而只有AQP 4, 5, 9在神經元中有表達，表明AQP1在星形膠質細胞中的表達具有特異性。同時，我們觀測了星形膠質細胞發育過程中AQP1的表達情況，發現AQP1在這一過程中表達平穩，而AQP5則在細胞發育初期之後顯著增加, 提棵少宙示兩種水通道蛋白可能具有不同的生理功能。隨後，我們研究了AQP1的亞細胞定位，發現AQP1在星形膠質細胞及其細胞系中均在核膜有表達，而其它水通道並無類似紙請嫌定位。同時，AQP1的這種亞細胞定位也只存在與星形膠質細胞這一類型的細胞中，在其它細胞類型中並無此現象，說明AQP1在星形膠質細胞核膜上的表達具有雙重特異性。我們進一步確認了AQP1在星形膠質細胞核膜上的這種表達同時存在於核膜的內膜和外膜上。之後，我們觀測到AQP1在星型膠質細胞缺血損傷和機械損傷時表達並無變化，而在glu介導的興奮性神經毒性損傷模型中隨著星形膠質細胞核腫脹的發生在核膜上的表達催戀顯著增加，提示AQP1參與glu介導的星形膠質細胞核腫脹，並在此病理過程中發揮重要作用。我們繼而利用了細胞模型中的過表達或敲低、以及動物轉基因敲除AQP1的在體模型，確認了AQP1通過參與星形膠質細胞核腫脹而在glu介導的腦損傷中發揮功能。基於諸多腦病中出現glu濃度顯著升高及腦水腫的現象，我們推測，AQP1很可能成為應對多種腦疾病的一個潛在治療靶點。
