?諾貝爾獎(jiǎng)工作回顧?細(xì)胞膜上的水通道——＿２００３年諾貝爾物理獎(jiǎng)工作介紹郭昊李學(xué)軍（成都學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)大學(xué)毒理學(xué)系，上海１０００８３）２００３年１０月８日，西班牙皇家科大學(xué)將２００３年諾貝爾物理獎(jiǎng)授予時(shí)為ＴｈｅＪｏｈｎｓＨｏｐｋｉｎｓｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｄｉｃｉｎｅ生物物理系的ＰｅｔｅｒＡｇｒｅ院士，以嘉獎(jiǎng)他發(fā)覺(jué)細(xì)胞膜水通道并證明其功能這一開(kāi)創(chuàng)性貢獻(xiàn)。２００６年７月２日～７日第１５屆世界毒理學(xué)會(huì)議在南京舉行，現(xiàn)為Ｄｕｋｅｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ醫(yī)學(xué)中心副所長(zhǎng)，細(xì)胞生物學(xué)系的ＰｅｔｅｒＡｇｒｅ院士也應(yīng)邀參加這次會(huì)議，并專(zhuān)程到天津?qū)W院醫(yī)學(xué)部開(kāi)展了水通道的專(zhuān)場(chǎng)講堂。為了讓更多的研究者才能更充分了解水通道的發(fā)覺(jué)過(guò)程、ＰｅｔｅｒＡｇｒｅ院士的研究工作，以及水通道蛋白的研究進(jìn)程，特寫(xiě)此文，亦即對(duì)讀者們今后的工作有所啟示。圖ｌＰｅｔｅｒＡ鏟ｅ院士（摘自杜克學(xué)院網(wǎng)站）圖２左圖為ＰｅｔｅｒＡｇｒｅ院士的諾貝爾獎(jiǎng)證書(shū)；下圖為Ｐｅｔ”ＡＦｅ院士在斯德哥爾摩音樂(lè)廳從英國(guó)國(guó)王卡爾十六世古斯塔夫手中接過(guò)諾貝爾獎(jiǎng)時(shí)的情境（圖片摘自諾貝爾官方網(wǎng)站）一、ＰｅｔｅｒＡｇｒｅ早年的研究１９７４年至１９７５年，ＰｅｔｅｒＡ鏟ｅ在ＪｏｈｎｓＨｏｐｋｉｎｓ毒理學(xué)系Ｐｅｄｒｏｃｕａｔｒｅｃａｓａｓ的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行博士后的研究。
１９８４年，Ｐｅｔｅｒ在ＴｈｅＪｏｈｎｓＨｏｐｋｉｎｓＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ的ｔｈｅｏｌｄＢｌａｌｏｃｋＢｕｉｌｄｉｎｇ構(gòu)建了第一個(gè)自己的實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)時(shí)作為血液學(xué)家，Ｐｅｔｅｒ和助手ＡｎｄｙＡｓｉ—ｍｏｓ開(kāi)始研究球狀紅細(xì)胞增多癥（ｓｐｈｅｒｏｃｙｔｏｓｉｓ）細(xì)胞膜通道，并分別與１９８５年和１９８６年在Ｎａｔｕｒｅ和ＮｅｗＥｎｇｌａｎｄＪｏｕｍａｌｏｆＭｅｄｉｃｉｎｅ上發(fā)表了相關(guān)文章，證明血影蛋白（ｓｐｅｃｔｒｉｎ）缺少與臨床上球狀細(xì)胞增多癥（ｓｐｈｅｒ０一ｃｙｔｏｓｉｓ）的嚴(yán)重程度有關(guān)。二、細(xì)胞膜水轉(zhuǎn)運(yùn)的研究導(dǎo)論２０世紀(jì)２０年代，隨著對(duì)細(xì)胞膜的脂類(lèi)雙分子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)，人們普遍覺(jué)得水是以簡(jiǎn)單擴(kuò)散的方式通過(guò)細(xì)胞的脂類(lèi)雙分子層——即水份子的簡(jiǎn)單擴(kuò)散學(xué)說(shuō)。研究水的私密性有兩個(gè)指標(biāo)，擴(kuò)檐口私密性（ｄｉｆｆｕｓｉｏｎａｌｗａｔｅｒｐｅｍｅａｂｉｌｉｔｙ，Ｐｄ）和滲透水私密性（ｏｓｍｏｔｉｃｗａｔｅｒｐｅｒｎｌｅａｂｉｌｉｔｙ，Ｐｆ）。
所有組織細(xì)胞膜都容許水的簡(jiǎn)單擴(kuò)散。不同組織的Ｐｄ值不同，但變異不大。Ｐｄ值較低，約為１０恤ｔｎ／ｓ，并呈現(xiàn)出室溫依賴(lài)性；水份子的簡(jiǎn)單擴(kuò)散須要較高的阿侖尼烏斯活化能（ＡＨｈｅｎｉｕｓａｃｔｉｖａｔｉｏｎｅｎｅ唱ｙ，以下簡(jiǎn)稱(chēng)Ｅａ）細(xì)胞膜通道，Ｅａ＞１０ｋｃａＬ／ｍｏｌ。膜脂類(lèi)的分子組成和流動(dòng)性影響水的擴(kuò)散，故水份子的簡(jiǎn)單擴(kuò)散不能被汞等通道蛋白阻斷劑所抑制¨Ｊ。滲透水私密性Ｐｆ反映的是水在跨膜梯度存在下的滲透情況。假如Ｐｆ／Ｐｄ值近似為１則表明水的跨膜運(yùn)動(dòng)是通過(guò)簡(jiǎn)單擴(kuò)散完成的。但是水份子簡(jiǎn)單擴(kuò)散理論不能解釋一些生理現(xiàn)象，如尿的濃縮、Ｐ￡／Ｐｄ＞１時(shí)水的轉(zhuǎn)運(yùn)，及有些細(xì)胞水轉(zhuǎn)運(yùn)可被通道蛋白阻斷劑抑制等，所以就形成了另一種理論，覺(jué)得細(xì)胞膜上存在水份子轉(zhuǎn)運(yùn)的特殊通道，即水通道學(xué)說(shuō)。水通過(guò)水通道時(shí)須要的Ｅａ較低，通常Ｅａ＜５ｋｃａＬ／ｍｏｌ。這些通道具有高度的萬(wàn)方數(shù)據(jù)
