水通道蛋白(Aquaporin,AQP)是广泛存在于原核和真核细胞膜上快速转运水分子的特异性蛋白孔道。迄今为止哺乳动物中已经克隆的水通道蛋白家族有13个成员(AQPO—AQP12)。其中AQP3、AQP7、AQP9和AQP10除了可以转运水分子外,还可以转运甘油和尿素等中性小分子,因此被命名为水-甘油通道(Aquaglyceroporin)亚家族。通过对各种水通道蛋白基因敲除小鼠系统性的研究,人们在水通道生理功能方面的研究取得了很大进展:水通道蛋白在许多体液转运生理及病理过程包括尿浓缩、外分泌腺功能、眼球房水代谢、脑水肿形成以及脑脊液分泌和吸收中发挥重要作用。水通道蛋白介导的水分子快速跨膜转运是促进细胞迁移的基本机制。近年来,水-甘油通道的生理功能有了很多新的重要的发现,如参与脂肪代谢,皮肤生理和损伤修复作用及细胞内能量代谢方面有重要功能。但是,水-甘油通道在外周神经系统的研究几乎是空白。　　 本研究应用RT—PCR、免疫印迹和免疫荧光等方法确定了水-甘油通道AQP3在坐骨神经髓鞘及雪旺氏细胞的表达与定位,并系统研究了AQP3敲除对正常小鼠坐骨神经结构与功能的影响。结果表明AQP3敲除后对小鼠坐骨神经髓鞘的数量和髓鞘厚度无显著影响,坐骨神经的传导速率并无异常。　　 外周神经的损伤修复是一个漫长而又复杂的生物学过程,是创伤外科和整形外科至今未能解决的难题之一。本研究中我们发现水-甘油通道AQP3表达在小鼠坐骨神经髓鞘、雪旺氏细胞上。雪旺氏细胞在坐骨神经损伤修复中起着至关重要的作用,因此我们推测AQP3的缺失可能对坐骨神经的损伤修复产生影响。通过对AQP3基因敲除小鼠表型分析,发现AQP3基因敲除小鼠坐骨神经损伤修复能力降低。在损伤第7天和第14天时,AQP3敲除小鼠的坐骨神经功能指数只有野生型小鼠的30％和60％左右,神经传导速率也分别下降了23％和22％。形态学分析也同样证明了这一点。因为坐骨神经损伤修复过程中,最主要的就是雪旺氏细胞增殖和迁移重新形成髓鞘的过程,因此我们比较了AQP3敲除小鼠和野生型小鼠雪旺氏细胞的迁移能力。结果表明,AQP3敲除鼠雪旺氏细胞的迁移能力只有野生小鼠的1／3。敲除鼠坐骨神经和雪旺氏细胞的甘油和葡萄糖含量降低为野生小鼠的一半,ATP含量降低为野生小鼠的1／3左右。这种能量的降低可能和甘油转运障碍有关,从而影响了雪旺氏细胞的迁移,进而影响了坐骨神经的损伤修复。本研究是水-甘油通道在外周神经系统中的首次功能性研究,首次提出甘油能量代谢障碍可能是雪旺氏细胞迁移功能的重要决定因素。