AQP3(Aquaporin 3)是一种位于细胞膜上的水通道蛋白,属于水通道蛋白(Aquaporin)家族的成员之一。水通道蛋白是一类负责细胞内外水分运输的膜蛋白,在维持细胞体积、渗透压平衡以及细胞内外水分交换中发挥着重要作用。AQP3在哺乳动物中广泛表达,包括皮肤、眼睛、肾脏和肠道等组织。
AQP3除了能够运输水分子,还能够转运甘油和过氧化氢(H2O2)等小分子物质。在皮肤中,AQP3主要表达于表皮层,参与维持皮肤的水分平衡和保湿功能。研究发现,AQP3的表达水平与皮肤的水分含量呈正相关,AQP3表达增加可以促进水分进入皮肤,提高皮肤的保湿能力[2]。
在眼睛中,AQP3主要表达于晶状体,参与维持晶状体的透明性和水分平衡。研究发现,AQP3在晶状体上皮细胞和纤维细胞中均有表达,且在纤维细胞中的表达量较高。AQP3的表达与晶状体的成熟和分化过程密切相关,其在晶状体发育过程中的表达模式表明AQP3可能参与了晶状体的形成和维持透明性的过程[2]。
在肾脏中,AQP3主要表达于肾小管上皮细胞,参与调节肾脏的水分重吸收和尿液浓缩过程。研究发现,AQP3的表达水平与肾脏的水分重吸收能力呈正相关,AQP3表达增加可以提高肾脏的水分重吸收能力,降低尿量,从而调节体内水分平衡[5]。
在肠道中,AQP3主要表达于肠上皮细胞,参与调节肠道的水分吸收和分泌过程。研究发现,AQP3的表达水平与肠道的水分吸收能力呈正相关,AQP3表达增加可以提高肠道的水分吸收能力,降低腹泻症状,从而维持肠道的水分平衡[4]。
除了在水分运输中的作用,AQP3还与一些疾病的发生和发展密切相关。例如,在维持性血液透析(HD)患者中,研究发现AQP3的表达水平与患者的临床参数存在相关性。研究发现,HD患者的AQP3表达水平显著高于对照组,且与患者的红细胞计数、血红蛋白浓度和血清尿素氮浓度等生化指标存在相关性[1]。
此外,AQP3还与一些癌症的发生和发展密切相关。例如,研究发现AQP3在乳腺癌细胞中表达上调,且与肿瘤的侵袭和转移能力相关。研究发现,AQP3的表达水平与乳腺癌细胞的增殖、迁移和侵袭能力呈正相关,抑制AQP3的表达可以降低乳腺癌细胞的侵袭和转移能力[3]。
综上所述,AQP3是一种重要的水通道蛋白,在维持细胞内外水分平衡、渗透压平衡和细胞内外水分交换中发挥着重要作用。AQP3在皮肤、眼睛、肾脏和肠道等组织中均有表达,且与一些疾病的发生和发展密切相关。深入研究AQP3的功能和机制对于理解水分运输的生物学过程和疾病的发生机制具有重要意义。
参考文献:
1. Zwiech, Rafał, Bruzda-Zwiech, Agnieszka, Balcerczak, Ewa, Michałek, Dominika, Szmajda-Krygier, Dagmara. 2022. A potential link between AQP3 and SLC14A1 gene expression level and clinical parameters of maintenance hemodialysis patients. In BMC nephrology, 23, 297. doi:10.1186/s12882-022-02922-4. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36038817/
2. Petrova, Rosica S, Francis, Nishanth, Schey, Kevin L, Donaldson, Paul J. 2024. Verification of the gene and protein expression of the aquaglyceroporin AQP3 in the mammalian lens. In Experimental eye research, 240, 109828. doi:10.1016/j.exer.2024.109828. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38354944/
3. Milković, Lidija, Čipak Gašparović, Ana. 2021. AQP3 and AQP5-Potential Regulators of Redox Status in Breast Cancer. In Molecules (Basel, Switzerland), 26, . doi:10.3390/molecules26092613. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33947079/
4. Wu, Jia-Yun, Wang, Fang, Wu, Zheng-Chang, Wu, Sheng-Long, Bao, Wen-Bin. 2020. Regulatory Effect of Methylation of the Porcine AQP3 Gene Promoter Region on Its Expression Level and Porcine Epidemic Diarrhea Virus Resistance. In Genes, 11, . doi:10.3390/genes11101167. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33036186/
5. Zhu, Shuai, Ran, Jianhua, Yang, Baoxue, Mei, Zhechuan. . Aquaporins in Digestive System. In Advances in experimental medicine and biology, 969, 123-130. doi:10.1007/978-94-024-1057-0_8. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28258570/