Molecular mechanism of water absorption through aquaporin in the small intestine of bottlenose dolphins

宽吻海豚小肠水通道蛋白吸水的分子机制

• 批准号: 20780143
• 负责人: SUZUKI Miwa
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: Nihon University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20780143/
• 关键词: 鯨類; 浸透圧調節; 水吸収; アクアポリン; 小腸; チャネル; 浸透圧; 水分保持; 吸収上皮細胞

Generally in mammals, water is absorbed mainly through cell junction of the enterocyte (paracellular pathway) in these mammals, and transcellular pathway with aquaporin (AQP : water-selective channel) is thought not to be used. We hypothesized that cetaceans that cannot access fresh water might use transcellular pathway to maximize water absorption in intestine. To certify this hypothesis, some experiments were carried out using bottlenose dolphins. In this study, expression of AQP 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8 and 11 were certified in the small intestine of the dolphins. Immunohistological studies revealed that AQP1 was distributed in the apical membrane of enterocytes in the intestine. Furthermore, data suggesting the localization of Na+/K+ ATPase and expression of Na+/glucose transporters in enterocytes were also obtained. These data suggest that AQP1 is a channel protein responsible for water absorption in the small intestine of dolphins, and animals like dolphins living in chronic water-deprived conditions need to absorb water by transcellular pathway, maybe in addition to paracellular pathways, to maximize water injection in intestines.

通常，在哺乳动物中，水主要通过这些哺乳动物的肠上皮细胞的细胞连接（细胞旁途径）被吸收，并且认为不使用水通道蛋白的跨细胞途径（AQP：水选择性通道）。我们假设无法获取淡水的鲸类动物可能会利用跨细胞途径来最大限度地提高肠道对水分的吸收。为了证明这一假设，使用宽吻海豚进行了一些实验。在这项研究中，AQP 1、3、4、5、6、7、8 和 11 在海豚小肠中的表达得到了证实。免疫组织学研究表明，AQP1分布在肠道肠上皮细胞的顶膜中。此外，还获得了表明肠细胞中Na+/K+ ATP酶定位和Na+/葡萄糖转运蛋白表达的数据。这些数据表明，AQP1是负责海豚小肠吸水的通道蛋白，生活在长期缺水条件下的海豚等动物可能除了细胞旁途径之外还需要通过跨细胞途径吸收水分，以最大限度地增加肠道内的水注入。

项目成果

バンドウイルカ小腸におけるAQP-1の発現分布

AQP-1在宽吻海豚小肠中的表达分布

• 发表时间: 2009
• 作者: 柾一史;鈴木美和;他;Suzuki M.;Suzuki M;鈴木美和
• 通讯作者: 鈴木美和

浸透圧調節機構からみたイルカの海水適応

从渗透调节机制看海豚的海水适应

• 发表时间: 2009
• 作者: 柾一史;鈴木美和;他;Suzuki M.;Suzuki M;鈴木美和;鈴木美和
• 通讯作者: 鈴木美和

鯨類小腸でのアクアポリンを介した水吸収.

水通道蛋白介导的鲸类小肠吸水。

• 发表时间: 2009
• 期刊: 比較内分泌学 35
• 作者: Tanaka C;Yoshinaga T;吉永龍起. 生活史;吉永龍起. 寿命と老化;Suzuki M.;Suzuki M;鈴木美和
• 通讯作者: 鈴木美和

Localization of AQP2, renal morphology and urine composition in the bottlenose dolphin and the Baird's beaked whale

宽吻海豚和贝尔德喙鲸 AQP2、肾脏形态和尿液成分的定位

• 发表时间: 2008
• 期刊: Journal of Comparative Physiology B 178
• 作者: Suzuki M & Endo N;et.al.
• 通讯作者: et.al.

バンドウイルカ消化管の解剖学的および組織学的研究

宽吻海豚胃肠道的解剖学和组织学研究

• 发表时间: 2010
• 作者: 宮永智美;鈴木美和;他
• 通讯作者: 他