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水通道蛋白(Aquaporin,AQP)是一种跨膜蛋白,主要作用于水分子,调节其跨膜运输,维持细胞内外的水液平衡。在机体的很多组织器官中均有表达,在机体内发挥重要的生理功能。藏羊为了适应高原低氧环境,心、肺等器官出现了与平原动物不同的结构特点。在高原,藏羊水代谢是否具有独特性,AQPs家族蛋白在其不同器官中是否表达,目前未见相关报道。为了研究AQPs在藏羊不同器官中的表达特性,揭示藏羊水代谢相关特点,为藏羊高原适应性提供理论依据。本研究采集藏羊大脑、小脑皮质及心、肝、脾、肺和肾组织,利用组织学技术研究藏羊相关组织的结构特点,免疫组织化学染色观察AQP1、AQP4和AQP9蛋白在上述组织中的表达特性,实时荧光定量PCR检测AQP在各组织的表达情况。结果如下:1.藏羊心脏心外膜和心内膜厚度分别为343.53±18.91μm和259.93±17.4μm;肺脏肺泡隔厚度为2.53±0.16μm,单位面积内肺泡数为21.13±2.05(个/mm~2),均显著高于低海拔的小尾寒羊(P<0.05)。2.免疫组织化学染色结果显示:在大脑和小脑皮质中,AQP1、AQP4和AQP9均定位于神经细胞胞质和神经纤维中,AQP9也出现在细胞核内,AQP4的表达强度分别为48.06±1.18和35.08±1.02,均显著低于AQP1(67.45±0.78,68.69±0.65)和AQP9(69.79±1.25,70.16±0.87)(P<0.05)。在心脏中,AQP1和AQP9主要定位于心内皮细胞、蒲肯野纤维、心肌细胞和血管平滑肌细胞胞质内,而AQP4主要定位于蒲肯野纤维和心肌细胞中,且蒲肯野纤维中阳性程度更强,AQP9的平均表达强度(18.57±0.74)显著低于AQP1(21.42±1.20)和AQP4(35.61±0.84)(P<0.05)。在肝脏中,AQP1主要定位于肝细胞胞质中,小叶间静脉、小叶间动脉血管内皮的表达较强,血管平滑肌中表达较弱,AQP4主要定位于肝细胞胞膜中,血管内皮和血管平滑肌呈阴性,AQP9在肝细胞胞质内表达较强,细胞核中也有表达,血管平滑肌中表达较强,AQP9的平均表达强度(60.28±1.67)显著高于AQP1(40.85±0.78)和AQP4(28.68±0.87)(P<0.05)。在脾脏中,AQP1主要定位于红髓中,被膜及脾小梁平滑肌中表达,中央动脉内皮中表达较强,AQP4在红髓中表达,AQP9主要分布在红髓、白髓中,主要见于中央动脉内皮,AQP4的平均表达强度(1.35±0.41)显著低于AQP1(10.45±0.96)和AQP9(10.51±1.01)(P<0.05)。在肺脏中,AQP1、AQP4和AQP9均可在肺泡上皮细胞中表达,AQP4在肺脏浆膜、血管平滑肌上表达丰富,AQP9在细支气管的上皮细胞中表达,可定位于细胞核,AQP9的平均表达强度(12.36±0.41)显著低于AQP1(52.86±1.28)和AQP4(44.13±0.61)(P<0.05)。在肾脏中,AQP1、AQP4、AQP9在肾小管和集合管上皮细胞胞质、血管内皮上表达,AQP9在肾小管中主要定位于上皮细胞基底部,AQP9的平均表达强度(27.50±0.89)显著低于AQP1(31.53±1.09)和AQP4(34.3±1.46)(P<0.05)。3.实时荧光定量PCR结果显示:AQP1、AQP4、AQP9在藏羊各组织中均有表达,表达水平存在很大差异。AQP1在小脑皮质中的表达量(8.51±0.54)显著高于心脏(3.22±0.73)、肝脏(4.15±0.18)、肾脏(3.87±0.43)、脾脏(1.95±0.48)(P<0.05);AQP4在大脑皮质中的表达量(5.8±0.53)均显著高于小脑皮质(3.96±0.39)、心脏(3.95±0.52)、肝脏(3.00±0.49)、脾脏(0.38±0.34)、肺脏(4.55±0.56)、肾脏(3.64±0.37)(P<0.05);AQP9在肝脏中的表达量(7.16±0.44)显著高于心脏(2.64±0.28)、肺脏(2.16±0.36)、肾脏(2.83±0.08)、脾脏(1.96±0.06)(P<0.05)。综上所述,藏羊各组织中均有AQP的分布,表达量和分布特征具有组织特异性,这些结果为进一步全面揭释高寒、低氧、低气压条件下动物的水代谢特征及其机理提供了实验依据。