摘要 水通道蛋白是特異性跨膜轉運水的蛋白家族，主要分11種，分佈於不同組織中，能顯著增加細胞膜水通透性，參與水的分泌、吸收及細胞內外水的平衡，起到多種重要生理作用。水通道蛋白的功能受到多種機制的調節，且水通道蛋白調節失控與水平衡紊亂一系列疾病密切相關。

關鍵詞 水通道蛋白，生理功能，調節

無論是動物還是植物，活細胞外面均有一層磷脂組成的雙分子層，稱為細胞膜，細胞膜對於進出細胞的物質有選擇透過性，不同的膜蛋白具有運輸不同化學物質的能力。

水是活細胞的主要組成部分。在活細胞當中，水的比例佔總重量的70%左右，大多數細胞的生化反應都是在水環境中進行的。水對於細胞的重要性不言而喻，因此，水分子跨膜運輸的實現，是生命科學中的一個重要課題。

水分子雖然可以以簡單擴散的方式透過細胞膜，但是速度非常緩慢，遠遠不能滿足生命活動的需求。科學研究證明，水分子的快速跨膜運輸是透過細胞膜上的一種水通道蛋白（aquaporin，AQP）實現的。水通道蛋白大量存在於動、植物等多種生物當中，對維持正常生命活動起重要作用。

一． 水通道蛋白的發現及分類

（一）水通道蛋白的發現

第一個水通道蛋白於1988年由Agre等偶然發現，是一個28kD的疏水性膜蛋白，稱為CHIP28。1992年，Agre小組用採微管注射法，將CHIP28的mRNA注入蛙卵細胞，從而將該蛋白表達到了蛙卵細胞膜上。在溶液中加入高滲介質後，表達了CHIP28的蛙卵細胞迅速膨脹至破裂，而沒有表達CHIP28的細胞幾乎沒有變化，從而確定了CHIP28就是一直在尋找的水通道蛋白（見圖1）。

於是CHIP28被重新命名為水通道蛋白1（AQP1）。基於此項傑出貢獻，Agre獲得了2003年度諾貝爾化學獎。

圖1：表達了CHIP28蛋白的蛙卵在加入高滲介質之後，迅速膨脹（上排）；沒有表達CHIP28蛋白的蛙卵幾乎沒有變化（下排）

（二）水通道蛋白的分類及在人體中的分佈

在提純並鑑定AQP1蛋白之後，人們在哺乳動物中陸續發現了多種不同的水通道蛋白，這些蛋白被分為AQP0～AQP10共11類，這11類水通道蛋白構成了該家族的主要框架。這些水通道蛋白分部在不同組織中，並在多種生理活動中發揮重要作用[4,7]。各種亞型的水通道蛋白在人體內的大致分佈也已經基本明確了。