¹新疆医科大学中医学院，新疆 乌鲁木齐

²昌吉州中医医院，新疆 昌吉

³吴斌心血管研究高层次人才工作室，新疆 昌吉

⁴新疆医科大学附属中医医院，新疆 乌鲁木齐

收稿日期：2023年12月19日；录用日期：2024年1月13日；发布日期：2024年1月22日

摘要

水通道蛋白(AQPs)是一类在人体内广泛表达的膜蛋白，它们在调节细胞膜的水分平衡中起着关键作用。近年来，AQPs在心血管系统中的研究逐渐受到关注，尤其是与冠心病的关系。本文将综述近年来关于水通道蛋白与冠心病关系的研究进展。

关键词

水通道蛋白，冠心病，研究进展

Research Progress on the Relationship between Aquaporins and Coronary Heart Disease

Jinbo You¹, Bin Wu^2,3*, Mingfen Zhao⁴

¹School of Traditional Chinese Medicine, Xinjiang Medical University, Urumqi Xinjiang

²Changji Hospital of Traditional Chinese Medicine, Changji Xinjiang

³Wu Bin Cardiovascular Research High-Level Talent Studio, Changji Xinjiang

⁴Affiliated Hospital of Traditional Chinese Medicine, Xinjiang Medical University, Urumqi Xinjiang

Received: Dec. 19^th, 2023; accepted: Jan. 13^th, 2024; published: Jan. 22^nd, 2024

ABSTRACT

Aquaporins (AQPs) are a class of membrane proteins that are widely expressed in the human body, and they play a key role in regulating the water balance of cell membranes. In recent years, the research of AQPs in the cardiovascular system has gradually attracted attention, especially the relationship with coronary heart disease. This article reviews recent research progress on the relationship between aquaporins and coronary heart disease.

Keywords:Aquaporins, Coronary Heart Disease, Research Progress

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1. 引言

冠心病与水通道蛋白的关系是近年来研究的热点之一。水通道蛋白在心血管系统中起着重要的作用，包括水分子的跨膜运输和调节细胞内外的水分平衡。研究表明，水通道蛋白在冠心病的发生和发展中扮演着重要的角色 [1] [2] 。首先，水通道蛋白可以调节心肌细胞的跨膜水分运输，维持细胞内外的水分平衡。在冠心病患者中，由于心肌缺血或心肌损伤，水通道蛋白的表达和功能可能会受到影响，导致水分子的运输障碍，进而影响心肌细胞的正常功能 [3] 。其次，水通道蛋白还可以调节心肌细胞的钙离子浓度。钙离子是心肌细胞中重要的信号分子，参与心肌细胞的兴奋–收缩过程。水通道蛋白通过调节细胞内的水分平衡，影响钙离子的运输和分布，从而影响心肌细胞的收缩功能。在冠心病患者中，由于心肌缺血或心肌损伤，水通道蛋白的表达和功能可能会受到影响，导致钙离子运输和分布的异常，进而影响心肌细胞的收缩功能。此外，水通道蛋白还参与了血管平滑肌细胞的增殖和迁移。血管平滑肌细胞的增殖和迁移是冠心病发生和发展中的重要过程 [4] 。水通道蛋白通过调节细胞内的水分平衡，影响血管平滑肌细胞的增殖和迁移过程，从而影响冠心病的发展。综上所述，水通道蛋白在冠心病的发生和发展中扮演着重要的角色。对水通道蛋白的表达和功能的研究可以为冠心病的预防和治疗提供新的思路和方法。

2. 水通道蛋白与冠心病的关系

冠心病是由于冠状动脉粥样硬化导致心肌缺血缺氧而引起的心脏病。水通道蛋白在心血管系统中的表达和功能与冠心病的发病和进展密切相关 [1] [5] 。

2.1. 水通道蛋白与心肌缺血

心肌缺血是冠心病的主要病理生理过程之一。研究表明，AQPs在心肌细胞中的表达和功能异常与心肌缺血的发生和发展有关。一些研究表明，AQP1和AQP4在心肌缺血时表达增加，并通过调节心肌细胞的水分平衡来影响心肌的收缩和舒张功能 [6] 。心肌损伤减轻的作用机制可能与降低AQP1和AQP4相关 [7] [8] ，有研究表明经不同通路抑制血管平滑肌细胞的增殖和迁移可达到预防冠状动脉粥样硬化和支架内在狭窄目的，如姜黄素可抑制血管平滑肌miR-22通路表达 [9] ，另有非编码RNA对血管平滑肌增殖和迁移有调控作用 [10] 。

2.2. 水通道蛋白与动脉粥样硬化

动脉粥样硬化是冠心病的病理基础。研究表明，AQPs在动脉粥样硬化斑块的形成和进展中发挥重要作用。一些研究表明，AQP1和AQP5在动脉粥样硬化病变中表达增加，并通过调节血管壁细胞的水分平衡来影响斑块的稳定性 [11] [12] 。

2.3. 水通道蛋白与心肌细胞凋亡

心肌细胞凋亡是冠心病心肌损伤的重要机制之一。研究表明，AQPs在心肌细胞凋亡中发挥重要作用。一些研究表明，AQP1和AQP5可以通过调节细胞内水分代谢来影响心肌细胞的生存和凋亡过程 [13] 。研究指出 [14] [15] ，上调miR-133a表达可通过抑制心肌细胞凋亡、减少梗死面积和改善心脏功能对心肌再灌注损伤起到保护作用。研究还发现当发生心肌缺血再灌注损伤时，核因子κB被激活加重了炎性反应，从而引起心肌细胞坏死，同时可有AQP1高表达 [16] [17] ；有研究称，当归芍药散通过阻断一氧化氮合酶/一氧化氮/水通道蛋白途径调节一氧化氮合酶活性、一氧化氮的分泌，进一步降低AQP1、4、2的表达，以维持机体和细胞水液代谢平衡 [18] [19] 。

3. 水通道蛋白与中医气血津液关系

在中医理论中，气血津液是人体重要的生命物质，它们在人体生命活动中起着至关重要的作用。气血津液的运行状况直接影响到人体的健康状态，而水通道蛋白在调节细胞膜水分平衡中的作用与中医气血津液的运行有密切关系 [20] [21] 。

3.1. 水通道蛋白与气

中医认为，气是人体生命活动的基本动力，具有推动、温煦、防御和固摄等作用。水通道蛋白在人体内的表达和功能与气的推动作用有密切关系。AQPs通过调节细胞膜的水分平衡，影响人体的新陈代谢和各系统的正常运作。

3.2. 水通道蛋白与血

血是人体的重要物质，具有营养和滋润全身的作用。水通道蛋白与血的关系主要表现在对血液运行和津液输布的调节上。AQPs在血管内皮细胞的表达和功能直接影响血液的运行，而血液在体内的流动又与津液的输布密切相关。

3.3. 水通道蛋白与津液

津液是人体内水液的统称，具有滋润、濡养的作用。津：质地清稀，流动性大，布散在体表皮肤、肌肉、孔窍，渗入血脉，具有滋润作用，可润养肌肤、孔窍，充养血脉。液：质地浓稠，流动性小，灌注于骨节、脏腑、脑、髓，具有濡养作用，濡养脏腑、脑髓，滑利骨节。中医认为津液生成、输布与排泄，以肺脾肾三脏最为重要。《素问·经脉别论篇》概述为：“饮入于胃，游溢精气，上输于脾，脾气散精，上归于肺，通调水道，下输膀胱，水精四布，五经并行”。有津液的地方就有AQP的表达。水通道蛋白对津液的调节作用表现在多个方面，包括对唾液、泪液、汗液等外分泌液的调节，以及对尿液、粪便等排泄物的调节。AQPs在外分泌液中的表达和功能直接影响人体的滋润度，而在排泄物中的调节作用则影响人体的水盐平衡。

4. 中医药对水通道蛋白的调节作用

中医药在调节气血津液运行和改善人体健康状态方面具有丰富的经验和独特的优势。近年来，越来越多的研究表明，中医药可以通过调节水通道蛋白的表达和功能来改善气血津液的运行状况。中医药在调节气血津液关系方面具有丰富的经验和独特的方法。一些研究显示，中医药可以通过调节AQPs的表达和功能来改善气血津液的运行状况，从而改善人体的健康状态。例如，通过调节AQPs的表达可以改善血管的通透性和血液的运行状况，从而改善人体的血液循环。

一些中药如黄芪、甘草、大黄等被发现具有调节AQPs表达和功能的作用。这些中药可以通过促进AQPs的表达或抑制AQPs的抑制因子来改善细胞膜的水分平衡，从而改善人体的气血津液运行状况 [22] [23] 。孙妍等 [24] 研究发现麦冬中(多糖、皂苷)可以减轻肺组织病理变化，发挥润肺生津作用，体现在对支原体肺炎小鼠肺组织AQP1、AQP5表达上调。于振香等 [25] 研究称，人参二醇皂苷通过提高大鼠肺组织中AQP1mRNA的表达能够减轻肺水肿。刘毅等 [26] 发现黄芪可促进肺组织AQP1、AQP5的表达。张可可等 [27] 发现麦冬地芍汤对干燥综合征模型小鼠颌下腺有保护作用，其机制可能与其上调AQP5的表达相关。有研究观察复方津血源对干燥综合症模型鼠药效，能够上调唾液腺AQP5的表达 [28] 。江月斐等 [29] 研究表明，脾阳虚泄泻模型鼠胃肠道组织中AQP3表达较正常对照组减弱，提示脾主运化水液功能减退。胃肠道AQP3表达在苓桂术甘汤的高剂量和中剂量治疗脾阳虚泄泻过程中可显著上上调。孙香娟等 [30] 研究发现，阿霉素肾病大鼠肾脏AQP2明显升高，真武汤可能通过下调AQP2的表达以达到对阿霉素肾病的水钠潴留改善作用。徐文聃等 [31] 研究发现肾阴虚模型大鼠肺、肾组织的AQP1表达上调，用六味地黄丸干预肾阴虚大鼠后肺、肾组织上AQP1的mRNA和蛋白表达降低。

5. 中医药对水通道蛋白与冠心病关系的调节作用

中医药在冠心病的治疗中具有悠久的历史和丰富的经验。近年来，越来越多的研究表明，中医药可以通过调节水通道蛋白的表达和功能来治疗冠心病。

一些中药如丹参、黄芪、甘草等被发现具有调节AQPs表达和功能的作用。这些中药可以通过促进AQPs的表达或抑制AQPs的抑制因子来改善心血管系统中的水分平衡，从而缓解冠心病的症状和进展 [32] 。

中医药在调节冠心病发病和进展方面具有独特的理论和经验。一些研究显示，中医药可以通过调节AQPs的表达和功能来改善心血管系统的健康状态，从而缓解冠心病的进展。例如，通过调节AQPs的表达可以改善心肌细胞的收缩和舒张功能，从而改善心肌缺血的症状 [33] [34] [35] 。殷晓燕等人 [36] 通过对心肌梗塞致心力衰竭大鼠模型不同时期尿液水通道蛋白2的研究中得出结论：左冠状动脉结扎术后不同时期心衰大鼠尿液AQP2变化的规律反映了AQP2基因在心力衰竭进程中表达明显增高，肾脏AQP2基因表达增高是心力衰竭伴低钠血症的重要发病原因。研究表明AQP9在急性心肌梗死rt-PA静脉溶栓前后动态变化均与TIMI血流分级有关 [37] 。又如心肌水肿状态下AQP1表达增加，以及用补肾中药治疗心肌梗死后心力衰竭大鼠后心肌AQP4表达降低 [38] [39] [40] [41] 。冠心病心肌梗死后心力衰竭大鼠通过中药治疗后下调肾脏AQP2表达，达到改善左心室收缩功能疗效 [42] 。一些研究表明AQP1蛋白相对表达量与心肌水含量呈正相关，使用滋阴中药后可见其表达上升 [43] [44] ，AQP1可能在治疗心肌缺血再灌注损伤、心肌水肿和抑制血管新生等方面发挥着重要作用 [45] 。

6. 展望与挑战

尽管水通道蛋白与冠心病关系的研究取得了一定的进展，但仍面临许多挑战。首先，我们需要更深入地理解AQPs在心血管系统中的表达和功能及其与冠心病的关系。其次，我们需要进一步研究中医药调节AQPs的机制和具体靶点。最后，我们需要开展更多的临床试验来验证中医药治疗冠心病的疗效和安全性。

总结，水通道蛋白与冠心病关系的研究为中医药治疗冠心病提供了新的视角和方法。通过深入了解AQPs在心血管系统中的表达和功能以及中医药对其的调节作用，我们可以为患者提供更为有效和安全的治疗选择。

文章引用

佑金波,吴 斌,赵明芬. 水通道蛋白与冠心病关系的研究进展
Research Progress on the Relationship between Aquaporins and Coronary Heart Disease[J]. 临床医学进展, 2024, 14(01): 1004-1009. https://doi.org/10.12677/ACM.2024.141144

参考文献