肾脏的重要功能是维持机体水、盐代谢及酸碱平衡,维护内环境的稳定,从而保证正常的生命活动的进行。其作用机理及调节机制较为复杂,不仅有神经因素的参与,更有多种激素的作用,最终通过肾小管细胞膜上的各种通道蛋白的改变,调节着肾脏对水、电解质以及酸碱离子的重吸收和分泌,通过改变尿量、尿液浓度及酸碱度,保持机体水盐代谢平衡及酸碱环境的稳定。 水通道蛋白(Aquaporin,AQP)是一组跨膜蛋白质,分布在不同类型细胞的浆膜上,介道着液体的跨膜转运。在哺乳类动物肾脏至少有7种水通道蛋白表达在从肾单位到集合管的不同部位,对液体在肾脏的回吸收中发挥了重要作用。AQP1:是最早发现的水通道蛋白,主要位于肾单位的近端小管和髓袢的降支细段内皮细胞的表膜和基底膜上,作用是使水分子穿透细胞的表膜和基底膜,在近端肾单位重吸收水分和浓缩尿液中起主要作用;AQP2:主要位于肾脏连接管和集合管主细胞的表膜及细胞内的小囊上,是集合管水分重吸收的根本物质,AVP调节水在肾脏的重吸收主要是通过AQP2起作用。实验表明脱水和水负荷增加时均可影响AQP2表达;肾脏集合管的主细胞回吸收水分浓缩尿液,在细胞表膜上靠的是AQP2,而水分进入细胞后要穿过细胞基底膜进入周围的毛细血管及体循环,就要通过分布在侧基底膜上的AQP3和AQP4,动物实验也表明了AQP3、AQP4对形成终尿的量和浓度起很大作用。 肾脏不仅对水分的调节起重要作用,而且也是调节钠的排泄从而维持机体钠平衡的最主要器官。每日肾脏重吸收大量的滤过钠,是依靠肾小管不同部位连续作用的结果,而每个部位都分布着特殊的钠转运蛋白或钠通道,负责对钠的重吸收。通过一系列动物试验,也证实了在多种钠水平衡失调中,这些钠通道的调节起着重要的作用。Na~+/H~+交换通道NHE3主要分布在肾脏近端小管上皮细胞的表膜上,髓袢升支粗段也有较强表现。NHE3的作用是通过分泌H~+到