基因AQP8,也称为水通道蛋白8,是一种小的膜跨蛋白质,属于水通道蛋白家族。该家族成员在多种细胞类型中表达,参与细胞膜上的流体转运。AQP8在哺乳动物和鱼类中的肾脏、呼吸和胃肠道组织中表达,负责水分、氨和尿素的运输。研究发现,AQP8的cDNA序列在狗鱼(Squalus acanthias)的基因组中存在,并在狗鱼的脑组织中表达,但在鳃、肾脏和肠道中未检测到其表达[1]。这表明AQP8在狗鱼脑组织中的作用可能与其他哺乳动物和鱼类不同。
AQP8的结构特征包括六个跨膜α螺旋区域,其氨基和羧基末端朝向细胞质。这些螺旋形成一个桶状结构,包围着一个中心孔状区域,允许水分和某些小分子通过。AQP8是一种水通道蛋白,它具有高度选择性,允许水分通过,同时也允许甘油等小分子通过,因此也被称为水甘油通道蛋白[2]。
在生殖系统中,AQP8参与雌性生殖生理的调节。研究发现,AQP8在牛的卵泡发育中发挥作用,通过调节颗粒细胞的凋亡来影响卵泡的生长和发育[3]。此外,AQP8的基因多态性与多囊卵巢综合征(PCOS)的发生有关,提示AQP8可能参与PCOS的发病机制[5]。
在癌症研究中,AQP8在胶质瘤的发生发展中发挥作用。研究发现,AQP8在人类胶质瘤组织中的表达高于正常脑组织,且与胶质瘤的病理分级呈正相关,提示AQP8可能参与胶质瘤的增殖和生长。研究发现,AQP8通过调节细胞内的活性氧(ROS)水平,影响PTEN/AKT信号通路,进而促进胶质瘤的增殖、迁移和侵袭[4]。
在消化系统中,AQP8在肝脏中表达,参与胆汁的分泌。研究发现,AQP8通过调节胆盐和其他有机阴离子的输出,影响胆汁的形成和分泌。在肝细胞胆汁淤积中,AQP8的表达下调,导致胆汁分泌减少[6]。此外,AQP8还参与结肠直肠癌的发生发展,通过调节基因表达和细胞信号通路影响肿瘤的生长和转移[7]。
综上所述,基因AQP8在多种生物学过程中发挥作用,包括水分、氨和尿素的运输、生殖生理的调节、癌症的发生发展等。AQP8的表达和功能可能因物种和组织类型而异,其具体的生物学作用和机制需要进一步研究。
参考文献:
1. Cutler, Christopher P, Mainer, Sasha, Ojo, Tolulope. 2022. The aquaporin 8 (AQP8) membrane channel gene is present in the elasmobranch dogfish (Squalus acanthias) genome and is expressed in brain but not in gill, kidney or intestine. In Comparative biochemistry and physiology. Part B, Biochemistry & molecular biology, 260, 110730. doi:10.1016/j.cbpb.2022.110730. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35248695/
2. Verkman, A S, Mitra, A K. . Structure and function of aquaporin water channels. In American journal of physiology. Renal physiology, 278, F13-28. doi:. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/10644652/
3. Cao, Lihua, Li, Sheng, Huang, Shihai, Shi, Deshun, Li, Xiangping. 2021. AQP8 participates in oestrogen-mediated buffalo follicular development by regulating apoptosis of granulosa cells. In Reproduction in domestic animals = Zuchthygiene, 56, 812-820. doi:10.1111/rda.13921. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33639021/
4. Hao, Zhang, Huajun, Sheng, Zhen, Guo, Qingqian, Xia, Shujuan, Zhu. 2023. AQP8 promotes glioma proliferation and growth, possibly through the ROS/PTEN/AKT signaling pathway. In BMC cancer, 23, 516. doi:10.1186/s12885-023-11025-8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37280594/
5. Li, Yang, Liu, Hongbin, Zhao, Han, Ma, Jinlong, Chen, Zi-Jiang. 2013. Association of AQP8 in women with PCOS. In Reproductive biomedicine online, 27, 419-22. doi:10.1016/j.rbmo.2013.07.001. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/23953589/
6. Marrone, Julieta, Danielli, Mauro, Gaspari, César I, Capiglioni, Alejo M, Marinelli, Raúl A. 2021. Aquaporin gene transfer for hepatocellular cholestasis. In Biochimie, 188, 12-15. doi:10.1016/j.biochi.2021.03.016. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33811938/
7. Huang, Jason C, Li, Ming-Chun, Huang, I-Chieh, Lin, Wei-Zhi, Chang, Yu-Tien. 2024. Gene Coexpression and miRNA Regulation: A Path to Early Intervention in Colorectal Cancer. In Human gene therapy, 35, 855-867. doi:10.1089/hum.2023.207. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38767504/