人们一直认为，水分子的跨膜转运是由简单扩散所引起的。20世纪80年代末期，第一个水通道蛋白(AQP1)被发现以来，翻开了水分子跨膜转运及其分子机制研究的新篇章。迄今，在哺乳动物体内共克隆出13个成员。目前已明确了某些AQPs的基因组构、蛋白晶体结构、表达定位及其生理功能。AQPs敲除后发现，AQPs可能与胚胎发育、细胞的增殖生长，某些疾病的发生发展密切相关，AQPs可作为某些抑制剂的特异性靶点。本书扼要介绍了哺乳动物细胞膜AQPs在生物物理、遗传学、蛋白结构、分子生物学方面的研究进展，为AQPs的研究提供新的视角。同时，本书聚焦于AQPs在中枢神经系统(CNS)中的定位分布，以及AQPs表达异常与CNS疾病发生、发展的关系。本书着重对AQPs在脑卒中脑水肿中的作用及其表达调控的分子机制进行了介绍。本书特别对以AQPs、AQPs亚细胞定位为靶点的治疗脑水肿、胶质瘤的策略进行了介绍，为新药的开发提供新的思路。

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目录
第一章 水通道蛋白家族概述 1
第一节 水通道蛋白的分子生物学特征 1
一、水通道蛋白的发现 1
二、水通道蛋白的分类 1
三、水通道蛋白的基因结构 6
四、水通道蛋白的晶体结构 7
五、水通道蛋白的蛋白质修饰 9
六、水通道蛋白的表达调控 15
第二节 水通道蛋白家族的进化 31
一、引言 31
二、水通道蛋白家族的亚家族 33
三、水通道蛋白的聚类与演化 38
四、展望 42
第三节 水通道蛋白的转运特征 48
一、水通道蛋白介导的水转运 48
二、水通道蛋白介导的甘油转运 49
三、水通道蛋白介导的尿素转运 51
四、水通道蛋白介导的气体转运 51
五、水通道蛋白介导的其他分子转运 52
第四节 哺乳动物水通道蛋白的定位分布与功能 54
一、心血管系统中的水通道蛋白 54
二、呼吸系统中的水通道蛋白 58
三、消化系统中的水通道蛋白 62
四、泌尿系统中的水通道蛋白 65
第五节 水通道蛋白的表达调控机制 86
一、AQP1的表达调控机制 86
二、AQP2的表达调控机制 87
三、AQP3的表达调控机制 87
四、AQP4的表达调控机制 87
五、AQP5的表达调控机制 93
六、AQP6的表达调控机制 93
七、AQP7的表达调控机制 93
八、AQP8的表达调控机制 94
九、AQP9的表达调控机制 94
十、AQP10的表达调控机制 94
十一、AQP11的表达调控机制 95
十二、AQP12的表达调控机制 95
第二章 水通道蛋白与中枢神经系统 103
第一节 水通道蛋白在中枢神经系统的定位分布 103
一、水通道蛋白在脑组织中的表达定位 103
二、水通道蛋白在脊髓中的表达定位 106
第二节 水通道蛋白在中枢神经系统的锚定 110
一、AQP4的极性表达模式 110
二、AQP4极性分布的锚定机制 111
第三节 水通道蛋白与脑损伤 115
一、水通道蛋白在缺血性脑水肿发生发展中的表达变化及其调控机制 115
二、水通道蛋白与缺血再灌注损伤及其调控机制 121
三、水通道蛋白在出血性脑水肿发生发展中的作用及其调控机制 125
四、AQP4与烧伤后继发性脑水肿及其调控机制 128
五、水通道蛋白与创伤性脑损伤 132
六、水通道蛋白在颅内感染疾病中的表达变化及其调控机制 137
七、高眼压状态下水通道蛋白的表达变化及其调控机制 141
八、水通道蛋白与脑积水 144
第四节 水通道蛋白与脑胶质瘤 163
第五节 水通道蛋白与神经退行性疾病 169
一、水通道蛋白与阿尔茨海默病 169
二、水通道蛋白与帕金森病 171
三、水通道蛋白与肌萎缩侧索硬化 173
第六节 水通道蛋白与精神疾病 182
一、AQP4与自闭症 182
二、AQP4与抑郁症 183
三、AQP3、AQP4与精神分裂症 183
第七节 水通道蛋白与脊髓疾病 186
一、AQP4与视神经脊髓炎 186
二、水通道蛋白与脊髓损伤 187
第八节 水通道蛋白与脑影像 194
一、脑水肿成像技术研究进展 194
二、AQP4与弥散加权成像 195
三、AQP4与缺血半暗带 198
第三章 以水通道蛋白为治疗靶点的研究现状 203
第一节 以水通道蛋白家族为靶点的小分子和生物制剂的研究现状 203
一、水通道蛋白抑制剂的概况 203
二、水通道蛋白的功能测定 204
三、水通道蛋白抑制剂的研究现状 207
四、展望 212
第二节 以AQP4的亚细胞定位为靶点的研究现状 215
一、AQP4的极性分布 215
二、神经损伤后AQP4极性分布被破坏 216
三、靶向AQP4的亚细胞定位 217
四、小结 221
第四章 其他膜蛋白介导的水转运 224
第一节 概述224
第二节 尿素通道蛋白B 225
第三节 囊性纤维跨膜转导调节因子 225
第四节 协同转运蛋白226
一、K+-Cl–协同转运蛋白 226
二、Na+-K+-Cl–协同转运蛋白 227
三、单羧酸转运体 227
四、GABA转运蛋白 228
五、Na+偶联谷氨酸转运蛋白 228
六、Na+-葡萄糖共转运蛋白 228
七、硼酸钠协同转运蛋白 229
八、Na+双羧酸协同转运蛋白1 229
九、葡萄糖转运体 229