水通道蛋白8对肠粘膜屏障的调节作用

肠上皮细胞之间的紧密连接是构成肠粘膜屏障的重要结构。水通道蛋白（AQPs）不但在小肠吸收分泌等重要生理功能中发挥着重要作用，还可能调控小肠粘膜的紧密连接。我们推测水通道蛋白8（AQP8）可能通过磷酸激酶C（PKC）途径调控肠道紧密连接相关蛋白的表达，进而影响肠粘膜屏障的功能。在本研究中，我们将在体外建立AQP8沉默的Caco-2细胞单层肠上皮系统，研究AQP8对肠上皮细胞紧密连接相关蛋白的表达以及对肠上皮细胞屏障功能的影响，并检测PKC信号转导通路，探讨AQP8对紧密连接相关蛋白调节的机制。体内试验部分：从肠系膜上动脉注射大鼠AQP8表达质粒，3日后建立大鼠小肠粘膜屏障功能受损的动物模型，观察AQP8对大鼠小肠粘膜屏障功能的影响。本研究将初步阐述水通道蛋白与肠上皮细胞紧密连接、肠粘膜屏障的关系，探讨肠粘膜屏障损伤的可能细胞生物学机制，为今后肠粘膜屏障功能损伤的治疗提供新的思路。

水通道蛋白（aquaporins，AQPs）是一组分子量约30kDa（单体）疏水性膜转运蛋白家族，属于主要固有蛋白（major intrinsic protein，MIP）家族。有研究发现AQP3在胃肠道细胞基底膜上表达，但其在肠屏障功能的影响尚不清楚。在这里，我们发现沉默AQP3后，引起TEER明显减少和LY增加，并呈剂量依赖。Western blot揭示Claudin-1和Occludin在AQP3沉默组的表达明显下降，从而证明这种处理可以通过开放紧密连接复合物从而增强旁细胞通透性。这些结果不仅描述了人体肠道的跨细胞及细胞旁途径之间的相关性，还显示了沉默AQP3后可能会损害肠道屏障的完整性。在另一项研究中，SGC7901细胞沉默或过度表达AQP3后，我们发现MT1-MMP，MMP-2，MMP-9的表达在AQP3沉默组显著减少，而在过度表达AQP3后，MT1-MMP，MMP-2，和MMP-9的表达明显上升。我们还发现，AQP3沉默后导致磷酸化的AKT Ser473显着减少。我们的研究结果显示，AQP3在人胃癌SGC7901细胞中可能通过PI3K/AKT信号通路正调控基质金属蛋白酶的蛋白表达。