水通道蛋白与肝硬化的研究进展

肝硬化是一种或多种致病因素长期或反复作用于肝脏，引起的肝脏慢性、进行性、弥漫性病变，在我国城市50-60岁年龄肝硬化死亡率为112/10万，从疾病的发展来看，肝硬化是慢性肝病终末期的病理阶段，也是危害广大慢性肝病患者健康和生命的罪魁祸首，至今我国仍把慢性病毒性肝炎、肝硬化列为严重影响我国人民生活、学习、工作的重大疾病，肝硬化早期症状多不明显，在肝功能代偿期，有乏力、食欲不振、恶心等症状；在肝功能失代偿期上述症状加重，出现黄疸、腹胀、腹水、消化道出血等症状，因此对肝硬化临床概括主要为“黄疸、腹水、出血、腹胀、乏力”表现，其中肝硬化出现黄疸时，为肝细胞受损表现，是医学疑难症之一。

1胆汁分泌、排泄与肝、肾密切相关

胆汁有肝细胞和胆管细胞生成[1、2]，首先在肝细胞基底侧膜钠-牛磺胆汁酸共转运多肽(NTCP)和有机阴离子转运多肽(OATP)的介导下从窦状隙血液中摄取胆盐、胆固醇、胆红素等，然后在肝细胞内（线粒体等）对摄取成分进行加工，将加工好的成分运输至肝毛细胆管处，在肝毛细胆管膜处特异性有机阴离子转运器（cMOAT）等转运器将胆盐、胆红素等从肝细胞转运至毛细胆管，形成胆汁。大部分胆汁进入肠道，通过被动或主动重吸收入小肠粘膜细胞入门静脉，转运到窦状隙，有NTCP吸收入肝细胞，进行肠肝循环。其中一部分胆汁被细胞还原为粪胆素原，随粪便排出；另一部分胆汁经体循环，到达肾脏主要通过肾小管上皮细胞向管腔内分泌的途径排泄，以肾小管近端排泄为主，以尿胆原随小便排出。上述过程中蛋白在转运过程中起到主要的作用，转运蛋白是建立渗透压梯度驱动水的跨膜被动转运的关键转运体，胆汁含有95%的水，水从肝血窦转运到小管腔的过程主要通过水通道蛋白（Aquaporins，AQPs）介导，研究发现在肝细胞顶质膜上[3]，这些转运体与AQP8联合，促进AQP8介导的水被动转运入毛细胆管中，在小管胆汁形成中起到重要的作用。在胆管细胞上AQP1主要促进胆管细胞顶质膜的水转运，参与胆汁分泌。尿液浓缩稀释功能主要有肾脏集合管主细胞的AQP2来完成，发现AQP与胆汁分泌、排泄密切相关。

2肝硬化黄疸的重要病理机制

肝硬化黄疸为肝细胞性黄疸，一方面纤维细胞增生，肝小叶结构破坏，造成毛细胆管破裂，伴有炎症时，引起胆小管管壁通透性增加，排泄功能降低，大量的胆红素(结合胆红素)不能经肝内胆管排出，返流入血液，血中胆红素(主要是结合胆红素)浓度升高；另一方面肝脏摄取、结合和排泄胆红素的能力下降，导致部分胆红素(非结合胆红素)不能在肝脏转化，滞留在血液中，造成非结合胆红素增多。研究发现[4]在肝硬化黄疸中肝细胞的细胞内囊泡和细胞膜中AQP8蛋白表达呈明显下降；研究发现[5、6]在梗阻性黄疸时肾集合管AQP2蛋白表达

明显降低，梗阻解除后AQP2表达明显上调。胆汁分泌和排泄的障碍通常是转运蛋白发生异常[7]，在肝硬化黄疸病理中占有重要的地位，转运蛋白主要通过AQP介导，因此AQP与肝

朱芳红：第四军医大学第一附属医院中医科，住院医师，从事中西医结合临床。

硬化黄疸密切相关。

3. AQP是黄疸形成的重要膜分子

水通道蛋白（AQP）是特异性跨膜转运水的蛋白家族，显著增加细胞膜水通透性，参与水的分泌、吸收及细胞内外水的平衡调节。胆汁含有95%的水。AQP8在肝细胞中表达最多 [3]，通过免疫电镜观察AQP8广泛分布于细胞内膜，包括滑面内质网，接近顶质膜的囊泡和线粒体中。研究发现[8]，离体肝细胞和肝细胞偶联体在利胆药物刺激下，肝细胞膜上的AQP8蛋白总量不会发生改变，AQP8从肝细胞的细胞内室膜到毛细胆管质膜，通过微管和环磷腺苷（Cyclic Adenosine Monophosphate，cAMP）机制以囊泡运输方式重新分布，增加膜对水的渗透性，使肝细胞的水转运入小管腔，参与胆汁分泌。在AQP8mRNA表达方面研究发现[8]，在肝外胆管结扎所致大鼠肝外胆汁淤积症的模型中，结扎后AQP8mRNA表达明显增加，肝细胞的细胞内囊泡和细胞膜中AQP8蛋白表达呈明显下降。因此肝细胞膜上AQP8表达缺乏是引起肝细胞分泌失调导致黄疸发生重要膜分子。

在胆管细胞上主要表达为AQP1[9]，主要位于胆管细胞的顶质膜和基底膜以及细胞内的囊泡上，AQP1促进胆管细胞顶质膜的水转运。在分离的肝内胆管细胞上，用特异性的siRNAs抑制AQP1的表达后，有渗透压梯度所驱动的胆管上皮的水转运被显著降低；在新鲜分离的胆管细胞在胰泌素（一种活体内通过cAMP信号途径调节胆汁分泌的激素）和cAMP刺激下，导致AQP1从肝细胞的囊泡上整合到胆管细胞的顶质膜上，从而增加细胞膜的水通透性，有渗透性物质的分泌所形成的渗透梯度，驱动了胆管上皮细胞的水转运，AQP1参与胆管分泌胆汁，分泌失调导致黄疸发生。

AQP2位于肾集合管主细胞管腔侧和靠近管腔内侧的囊泡内，是调节肾脏水平衡中起到重要作用。发现AQP2是一种对抗利尿激素敏感的水通道，尿液浓缩稀释功能主要有肾脏集合管主细胞的AQP2来完成，许多实验研究[5、6]发现在梗阻性黄疸时，肾集合管AQP2蛋白表达明显降低，随着梗阻时间延长梗阻AQP2表达呈进行性降低，解除后AQP2表达明显上调，黄疸时胆汁排出受阻，胆管内压升高，胆汁逆流入血引起高胆红素血症，导致胆红素在肾小管内滞留，当其浓度增高时可抑制线粒体内呼吸链的电子传递过程，使氧化和磷酸化的偶联作用解除，对肾小管细胞产生毒性。在胆汁排泄异常中与肾小管细胞AQP2表达密切相关。

在肝硬化黄疸中胆汁分泌和排泄障碍是转运蛋白发生异常，转运蛋白过程中主要有AQP介导，其中在肝细胞上AQP8、胆管细胞上AQP1、肾集合管细胞上AQP2与胆汁分泌和排泄密切相关，AQP是黄疸形成重要膜分子，通过对AQP表达调节来治疗黄疸，中医认为黄疸基本治则为利湿退黄，以AQP表达为切入点，探索“利湿退黄”本质当属必要且重要！目前未见报道。

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