有研究显示,CFTCR基因在特异性的组织中高表达。这些组织包括:小肠隐窝、肾脏[3]、结肠黏膜[4]、呼吸道黏膜[5]、黏膜下腺[6]。而在回肠、十二指肠中低表达[7]。Trezise[8]则证实CFTCR的mRNA能够在胰腺导管上皮、小肠黏膜上皮、空肠、肺上皮、精索上皮等特异性上皮中高表达。本实验显示,CFTCR基因在皮肤、大脑、眼球、舌、颅骨、肺、胸腺、下颌骨、胃、长骨、肝脏、肾脏、牙(胚)、小肠有表达。CFTCR基因的突变,可以导致多脏器多种疾病的发生,是目前国际上关注的热门课题之一。作为一种染色体隐性遗传性疾病,由于依赖于cAMP的Cl-通道失活,引起呼吸道、胰腺、生殖系统和消化系统的损害[9]。在矿化组织中CFTCR的表达未见报道。然而,我们以前的研究显示,CF小鼠的牙釉质与正常小鼠的牙釉质有明显的不同[10]:前者呈白垩色,后者呈健康的黄褐色(图8,见彩色插页)。进一步的研究显示,正常小鼠釉质矿化为80.9%,而CF小鼠釉质矿化仅为51.5%,且釉晶体排列不规则,表现出明显的釉质矿化不全现象[11]。这些现象说明CFTCR与牙釉质的矿化有某些直接或间接的联系。本实验观察到CFTCR不仅在软组织中,如大脑、肺、等有表达,在长骨、下颌骨、牙胚等矿化组织中也有表达。说明CFTCR在矿化组织的发育过程中起着重要作用。由于CFTCR具有调控许多膜表面上离子通道的作用,尤其可以调控细胞内外的pH值,所以CF小鼠中釉质发育异常也可能与此有关。虽然CFTCR在牙胚中有表达,但仍须进一步了解它是定位于成牙本质细胞、成釉细胞上,还是定位于整个牙胚中。成釉细胞是来源于外胚层的极化的上皮细胞。当成釉细胞极化时,CFTCR蛋白集中于根尖侧区域,但在非极化状态
下,CFTCR蛋白检测不到。这一发现与Gaillard等的研究一致,他们认为CFTCR蛋白定位于小肠上皮细胞的分泌端[12]。CFTCR不仅是一种cAMP、cGMP活性的膜Cl-通道蛋白,还具有调控其他膜通道和细胞的功能,例如在汗腺中可以调节盐和水的分泌。目前发现CFTCR可以调控EnaC(上皮Na+通道)[13]、CACC(Ca2+活性Cl-通道)[14]、ROMK(肾K+通道)[15]和NBC(Na+:HCO3-通道)[16]。这些通道都与矿化组织的发育有关。可以肯定牙成釉细胞中有CFTCR基因的存在,基因产物定位于成釉细胞的分泌端,面向牙釉质,利于离子的转运,直接、间接调控釉晶体的生长和矿化。CFTCR是如何控制成釉细胞膜上离子的转运,有哪些离子参与了这一过程,他们是如何相互作用而导致釉质发育的异常,有待继续研究。
参考文献
[1] Riordan JR.The cystic fibrosis transmembrane conductance regula-tor[J].Annu Rev Physiol,1993,55(Review):609
[2] Kunzelmann K,Schreiber R,CFTR. A regulator of channels[J].JMembrane Biol, 1999,168(1):1
[3] Gyomorey K,Yeger H,Ackerley C,Garami E and Bear CE.Ex-pression of the channel C1C-Z in the murine small intestine ep-ithe lium[J].AmJphysiol cell physiol, 2000,279(6):1787
[4] Brill SR,Ross KE,Davidow CJ,et al.Immunolocalization of iontransport proteins in human autosomal dominant polycystic kidneyepithelial calls[J].Proc Natl Acad Sci USA,1996,93(19):10206
[5] Umar S,Scott,Sellin JH,et al.Murine colonic mucosa hyperprolif-eration. I. Elevated CFTR expression and enhanced cAMP-de-pendent Cl-secretion[J].AmJphysiolgastrointest liverphysiol,2000,278(5):753
[6] Sehgal A,Presente A,Engelhardt JF.Developmental expression pat-terns ofCFTRin ferret trachealsurfaceairwayandsubmucosalglandepithelial[J].AmJRespir Cell Mol Biol,1996,15(1):122
[7] Illek B,Fischer H,Machen TE.Genetic disorders of membranetransportⅡ. Regulation of CFTR by small molecules includ-ing HCO3-[J].Am Jphysiol,1998,275(6 pt 1):1221
[8] Trezise AE,Chambers JA,Wardle CJ,et al.Expression of thecystic fibrosis gene in human foetal tissues[J].Hum MolGenet,1993,2(3):213
[9] Anderson MP,Berger HA,Rich DP,et al.Nucleoside triphos-phates are required to open the CFTR chloride channels[J].Cell,1991,67(4):775
[10] Wright JT,Kiefer CL,Hall KI,et al.Abnormal enamel devel-opment in a cystic fibrosis transgenic mouse model[J].JDentRes,1996,75(4):966
[11] Wright JT,Hall KI,Grubb BR.Enamel mineral composition ofnormal and cystic fibrosis transgenic mice[J].Adv Dent Res,1996,10(2):270
[12]http://www.51lunwen.com/kouqiang/ Gaillard D,Ruocco S,Lallemand A,et al.Immunohttp://www.51lunwen.com/kouqiang/2011/0727/lw201107271818345186-2.htmlhistochemical local-ization of cystic fibrosis transmembrane conductance regulator in hu-man fetal airway and digestive mucosa[J].Ped Res,1994,36(2):137
[13] Briel M,Greger R,Kunzelmann K.Cl-transport by cystic fi-brosis transmembrane conductance regulator (CFTR) con-tributes to the inhibition of epithelial Na+channels(ENaCS)[J].Jphysiol,1998,508 (pt 3):825
[14] Tabcharani HA,Chang XB,Riordan JR,et al.Phosphorylation-regulated Cl-channel in CHO cells stable expressing thecystic fibrosis gene[J].Nature,1991,352(6336):628
[15] Rosenstein BJ,Zeitlin PL.Cystic fibrosis[J].Lancet,1998,351(9098):277
[16] Soleimani M,Burnham CE.Physiologic and molecular aspectsof the Na+: HCO3-cotransporter in health anddisease pro-cesses[J].K Int,2000,57(2):371