水通道蛋白分子成像研究

林艷紅，孫夕林，程雁，吳泳儀，申寶忠

水孔通道蛋白（aquaporin，AQPs）又稱水通道蛋白，是一組高度保守的跨膜轉運蛋白，以四聚體的形式富集于細胞膜，對水具有高度選擇通透性。水通道蛋白由Peter Agre在1993年首先發現，其功能的發現徹底改變了傳統的關于水分子在細胞膜上自由擴散的理念[1，2]。目前，哺乳動物體內至少發現13種高度同源的水通道蛋白亞型（AQP0-AQP12），其中，水甘油通道蛋白（AQP3，7，9，10）除可以轉運水分子外也可轉運某些小的中性溶質分子如甘油、尿素等。研究證實水通道蛋白廣泛分于全身各組織器官，介導著不同類型細胞膜上水和小分子物質的跨膜轉運，對維持體內滲透壓及內穩態的平衡具有十分重要的生理意義。近年來，隨著對AQPs研究的不斷深入，在某些病理情況下，如心血管系統疾病、神經系統退行性疾病、腫瘤的血管生成和細胞遷移等，AQPs分布和表達也發生了改變[3]。因此，水通道蛋白已經成為許多疾病重要的治療靶點，對其功能的調控具有十分重要的治療意義。目前，亟需研發一種在體、實時、定量的AQPs檢測方法，快速準確的檢測出活體組織細胞中AQPs的表達及分布。分子成像可在活體狀態下實現細胞和分子水平生物學過程的可視化，并可進行定性和定量分析，將復雜的生物過程轉換成直觀圖像，實現關鍵分子靶點的在體、實時動態成像，有助于推動AQPs基礎研究向臨床應用的轉化。

分子影像學在AQPs檢測中的應用

近年來，隨著分子生物學和分子醫學的發展，疾病的研究進入到分子時代，分子影像學應運而生。……