ENaC通道的分布与生理功能

马晓丽 罗虎

摘 要：本文将对ENaC通道蛋白的分布、功能和调节做一综述，为研究ENaC通道蛋白影响减压神经敏感性和减压反射的机制提供理论依据，为缓解HF引起的减压反射异常及降低死亡率提供新的药物作用靶点。

关键词：ENaC通道;分布;生理功能

心力衰竭是各种心脏疾病发展的严重阶段。心衰引起的减压反射异常增加了心衰患者的死亡率，然而对引起减压反射异常的机制尚不清楚。上皮钠通道（Epithelial Sodium Channel，ENaC）蛋白是细胞膜上的一种糖基化大分子蛋白，目前已经发现其分布、结构和功能异常与许多疾病的发生和发展有关。分布于非上皮细胞的ENaC蛋白，被认为是机械感受器，在感受机械刺激的神经元中作为机械敏感离子通道感受触压和牵拉刺激，参与机械信号的传导，如参与减压反射中感受血压变化的机械敏感性电活动。本文将对ENaC通道蛋白的分布、功能和调节做一综述，为研究ENaC通道蛋白影响减压神经敏感性和减压反射的机制提供理论依据，为缓解HF引起的减压反射异常及降低死亡率提供新的药物作用靶点。

1上皮钠通道的结构

上皮鈉通道蛋白（epithelial sodium channel，ENaC）ENaC属于非电压门控离子通道，对Na+ 选择性远远高于K+，为阿米洛利敏感性阳离子通道，可以被阿米洛利阻断，并且开放和关闭都很缓慢。ENaC基因家族亚基有α-，β-，γ-，δ-，和ε 五种。ENaC是八至九个亚基组成的通道，其中α2βγ是广泛分布的ENaC的组成方式。而αβ-和αγ- ENaC通道显现出不同的阿米洛利敏感性、传导性和对Na+的通透性。利尿剂阿米洛利加入浆膜顶侧的溶液内时，10-6M的浓度即能够抑制Na+的转运。

2.ENaC通道的分布与功能

ENaC在心脏、肺脏、肾脏、气管、胰腺、肝脏、胃、大脑、神经节、胎盘、血液、卵巢、睾丸、结肠等多种组织中均有分布，包括感觉神经元或感觉细胞以及各种机械感受器[29，32，33]。实验和临床证据表明ENaC是许多关键生理功能的限制步骤，例如血压调控、肺液清除、肠液再吸收、味觉和听觉。在非上皮细胞，ENaC还被认为是机械感受器。研究表明DEG/ENaC蛋白在对机械刺激敏感的神经元中可能作为机械敏感离子通道感受触压刺激。当给予表达ENaC的细胞一机械刺激的时候，可以记录到阿米洛利敏感的Na+电流。越来越多的证据表明ENaC是机械敏感性离子通道，参与机械刺激信号的传导。在减压反射的感觉神经元及其外周神经末梢分布有β和γENaC蛋白，当在其神经末梢给予ENaC通道的特异性阻断剂Benzamil，可以可逆地阻断血压变化引起的减压神经放电活动。这些研究已经表明ENaC通道参与了减压反射中的机械敏感性电活动。

3.ENaC的调节

ENaC的功能受多种激素的调节，如醛固酮、血管加压素、胰岛素等，通过细胞内信号分子cAMP、调节蛋白（G蛋白、激酶、蛋白酶等）发挥作用，其中盐皮质激素醛固酮是主要的调节激素。另外还有，细胞内、外离子（Na+、Ca+、pH等））对ENaC也有调节作用。

3.1醛固酮

盐皮质激素醛固酮是保持体内水、盐代谢平衡最主要的激素，其效应在于刺激肾脏及远端胃肠道对Na+的吸收，同时控制K+的分泌和酸碱平衡。醛固酮通过两种作用来调节Na+的跨上皮转运的两个过程：（1）促进细胞基底侧离子主动转运，使细胞内Na+从细胞内转出，同时维持细胞内低Na+。这一过程包括激活和诱导底侧胞膜的Na+/K+--ATP酶、血清/糖皮质激素依赖性激酶1（serum/glucocorticoid-regulatedkinase-1，sgk1）和肾外髓质钾通道，它们都参与电解质转运和体液调节。

3.2血管升压素

血管升压素（即抗利尿激素ADH）是调节Na+吸收的重要因子。ADH促进ENaC介导的跨小鼠皮质集合管细胞（mCCD）钠和水转运。减少盐和水摄入时，在ASDN（aldosterone-sensitiv edistal nephron）和VSDN（vasopressin sensitive distal nephron），升压素和醛固酮之间存在明显的协同作用，能最大程度地重吸收钠和水。由Bankir等人提出，升压素通过V2受体影响远端肾小管ENaC介导的钠重吸收参与血压调控。

3.3胰岛素

在肾集合管主细胞中，胰岛素可通过增加胞膜通道蛋白的数量来调节通道活性，其机制尚不清楚，但SGKl可能是重要的调节因子。胰岛素可激活磷脂酰肌醇3激酶（P13K），再经磷酸肌醇依赖性激酶Ⅰ（PDKl）或Ⅱ（PDK2）而磷酸化SGKl。P13K的抑制剂可抑制胰岛素依赖性跨上皮Na+转运，也抑制醛固酮刺激SGKl的磷酸化表明SGKl是醛固酮和胰岛素调节ENaC表达的交汇点。

4展望

4.1利尿剂和高血压的治疗

ALLHAT研究中所示，目前的利尿剂，特别是噻嗪类，在用于控制升高的血压（BP）的长期药物依赖性中是无法超越的，并且在预防一种或多种形式的心血管事件方面优于其它疗法，具有较低的药物成本的优点。阿米洛利在临床上不用作单一药物治疗，而是与噻嗪类联合使用。尽管临床证据表明使用阿米洛利治疗高血压患者对标准治疗有抗性，但是阿米洛利治疗高血压的用途目前并不普遍，主要是因为担心高钾血症。对ENaC结构和功能的更好的理解，让我们提出了理想的利尿剂，“抗盐丸”。下一代利尿剂的成功开发应具有以下特点：首先，协同阻断ENaC和噻嗪受体NCC。其次，在高盐摄入的情况下功效没有变化。最终对钾平衡没有影响（无低钾血症或高钾血症）。除此之外，利尿剂的使用还应该考虑到短日用量和月用量。

4.2鉴定新药物靶标

设想靶向影响ENaC活性途径的替代药理学干预，如阻断上调ENaC活性的四种途径中的一种或多种（血管紧张素-AT1R，升压素-V2R，醛固酮-MR，胰岛素InsR）。显然可能作为首要靶标的是醛固酮信号通路MR-11bHSD2-Sgk-1-Nedd4-2。临床使用的MR拮抗剂（螺内酯或依普利酮）和肾脏效应可以支持这一点。或者，可以激活四个途径中的一个（或多个）下调ENaC活性（缓激肽-B2R，内皮素1-ETB，PPARg-TZD，EGF-EGFR）。

4.3组织和细胞特异性表达

根据Guyton等人研究中提到，仍然不清楚这些组织是否在血压的长期调节中起重要作用，目前认为此作用最终通过肾脏实现。转基因小鼠模型（例如，缺乏血管紧张素II受体）中的交叉肾移植实验已经很好地解决了在血压的长期控制中肾与外周的相对重要性的问题。肾上皮和间质细胞，肾小球，肾血管和肾神经应保持为靶向的第一细胞和组织。这种方法将高效区分在内皮细胞与外周的内皮细胞中表达的ENaC在肾脏中的作用。另一个感兴趣的位点是在味觉中表达的ENaC介导的盐味觉。可显着降低有盐敏感性高血压风险的人群的盐摄入量为开发高选择性盐替代品铺平道路。最后，目前最大的研究热点是在肺中阻断ENaC活性，并且高通量筛选最近鉴定了在肺中表达的新药物靶标。最终以相同的方法用于研究表达ENaC的其他组织。

参考文献

[1]RikkeM.Zachar，，NielsMarcussen，SteenWalter，AnjaToftetal.TheEpithelialSodiumChannelγ-SubunitIsProcessed Proteolytically in Human Kidney[J]. Journal of the American Society of Nephrology， 2014， 26（1）： 95-106.

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