水通道蛋白9; AQP9

HGNC 批准的基因符号：AQP9

细胞遗传学位置：15q21.3 基因组坐标（GRCh38）：15:58,138,169-58,185,911（来自 NCBI）

▼ 说明

水通道蛋白是一类水选择性膜通道。请参阅 AQP1（107776）。

▼ 克隆与表达

Ishibashi 等人使用基于水通道蛋白保守区域的引物对白细胞 RNA 进行 RT-PCR（1998）分离出部分AQP9 cDNA。 PCR 片段用于鉴定具有完整编码区的肝脏 cDNA。预测的 295 个氨基酸的 AQP9 蛋白包含 6 个跨膜区以及水通道蛋白的细胞内 N 端和 C 端特征。与该家族的其他成员相比，AQP9 与 AQP3（600170）和 AQP7（602974）具有更高的序列同一性，表明这 3 种蛋白质属于一个亚家族。 Northern 印迹分析检测到 3.5 kb AQP9 mRNA 在外周白细胞中高水平表达，而在肝、肺和脾中低水平表达。

通过免疫组织化学分析，Rojek 等人（2007）检测了小鼠肝细胞、表皮、附睾和输精管中 Aqp9 的表达。

▼ 基因功能

石桥等人（1998）发现非洲爪蟾卵母细胞中 AQP9 的表达刺激渗透水渗透性和尿素转运。然而，与 AQP3 和 AQP7 不同，AQP9 不刺激甘油摄取。

酿酒酵母中的 Fps1 基因编码一种膜蛋白，可促进类金属亚砷酸盐和锑酸盐的吸收。刘等人（2002）检查了哺乳动物水甘油孔蛋白 Aqp7 和 Aqp9 替代酵母 Fps1 蛋白的能力。与野生型菌株相比，Fps1 缺失的酿酒酵母菌株表现出对亚砷酸盐和锑矿的耐受性增强。引入含有大鼠 Aqp9 的质粒逆转了缺失菌株的类金属耐受性。小鼠 Aqp7 在酵母中不表达。缺失菌株显示酵母对亚砷酸盐和锑酸盐的转运减少，但通过 Aqp9 的表达增强了摄取。显微注射 Aqp7 或 Aqp9 cRNA 的爪蟾卵母细胞表现出亚砷酸盐转运增加。这些结果表明，AQP7和AQP9可能是亚砷酸盐摄取到哺乳动物细胞中的主要途径，这一观察结果对于了解亚砷酸盐作为人类毒素和致癌物的作用及其作为急性早幼粒细胞白血病化疗剂的功效可能很重要。

水甘油孔蛋白形成水通道蛋白水通道家族的一个子集，可渗透甘油和某些小的、不带电的溶质。 AQP9 具有异常广泛的溶质渗透性，并在肝细胞质膜中表达。饥饿期间，肝脏吸收甘油进行糖异生。卡布雷等人（2003）发现禁食24至96小时的大鼠肝脏中AQP9的表达被诱导高达20倍，并且在重新喂食后AQP9水平逐渐下降。在喂食生酮或高蛋白饮食的大鼠中，未观察到肝脏 AQP9 水平的变化，但在注射链脲佐菌素导致糖尿病的大鼠中，肝脏 AQP9 水平升高。当糖尿病大鼠的血糖水平通过胰岛素治疗恢复正常时，AQP9 水平恢复到基线。共聚焦免疫荧光显示对照大鼠肝脏的肝细胞板窦表面存在 AQP9 免疫染色。在禁食和链脲佐菌素治疗的大鼠的肝脏中观察到更密集的免疫染色的相同分布。卡布雷等人（2003）得出结论，AQP9 在生理 pH 值下充当肝细胞中甘油和尿素的膜通道，但不是 β-羟基丁酸的膜通道。他们还指出，AQP9 表达水平的波动取决于受试者的营养状况和循环胰岛素水平。

Agre 和 Kozono（2003）认为 AQP7 和 AQP9 在亚砷酸盐转运中的功能（Liu et al., 2002）可能与肝砷毒性问题有关。在印度东部和孟加拉国的许多地区，安装了管井来保护人们免受污染地表水的霍乱的侵害。令人震惊的是，井水被发现含有高浓度的砷。世界卫生组织估计，每天有超过 1 亿人摄入有毒水平的砷，从而导致肝细胞癌的流行。

▼ 测绘

国际辐射混合测绘联盟将 AQP9 基因定位到 15 号染色体（stSG47309）。

▼ 动物模型

罗杰克等人（2007）观察到在没有生理应激的情况下，Aqp9 -/- 小鼠没有行为或严重的身体异常。与对照小鼠相比，Aqp9 -/- 小鼠的血浆甘油和甘油三酯水平显着升高，而葡萄糖、尿素、游离脂肪酸、碱性磷酸酶和胆固醇没有显着差异。给禁食的小鼠口服甘油导致 Aqp9 -/- 和 Aqp9 +/- 小鼠的血糖水平急剧上升，表明利用外源甘油作为糖异生底物没有缺陷，并表明非肝器官具有高糖异生能力。肥胖 Lepr db/db（参见 601007）Aqp9 -/- 小鼠和肥胖 Lepr db/db Aqp9 +/- 小鼠显示相似的体重，但肥胖 Lepr db/db Aqp9 -/- 小鼠的甘油水平显着增加。禁食后，与肥胖 Lepr db/db Aqp9 +/- 小鼠相比，肥胖 Lepr db/db Aqp9 -/- 小鼠的血糖水平显着降低。罗杰克等人（2007）得出结论，AQP9 是肝甘油代谢所必需的。

Liu 等人使用 SDS-PAGE 和免疫印迹分析（2007）表明AQP3在大鼠和人类红细胞上表达，但在小鼠红细胞上不表达，而AQP9在小鼠红细胞上表达，但在人类或大鼠红细胞上不表达。 Aqp9 的缺失不会影响小鼠红细胞的形态，但确实会导致甘油快速转运缺陷。相反，水和尿素转移未受影响。与野生型小鼠相比，缺乏 Aqp9 的小鼠在感染啮齿动物疟原虫伯氏疟原虫后死亡率延迟。刘等人（2007）得出结论，AQP9 是小鼠红细胞中的主要甘油通道，它可能有助于疟疾感染红细胞内阶段的毒力。

卡布雷等人（2009）发现与野生型小鼠相比，Aqp9 缺失小鼠在注射亚砷酸钠后存活率降低。 Aqp9 缺失小鼠的多个器官显示砷积累增加。心脏中的砷含量最高，并伴有严重的心动过缓。 Aqp9 缺失小鼠中尿液和粪便中砷的排泄也大大减少。