Pendrin的功能

Pendrin是一个电中性的阴离子交换剂，可以转运碘、氯离子、碳酸氢盐、氢氧根、硫氰酸盐和甲酸盐。由于Pendrin蛋白与其他硫酸盐转运因子具有同源性，所以以往认为它是一个硫酸盐转运子，但是后来对于PDS基因转染的爪蟾卵母细胞和PDS基因重组杆状病毒转染Sf9昆虫细胞以及Pendred综合征患者的培养甲状腺细胞中研究证实，Pendrin不是一种硫酸盐转运子，而主要是一种碘/氯转运体。在爪蟾卵母细胞的研究中发现，Pendrin可以介导氯离子和碘的摄取而不依赖于钠离子[43]。Pendrin为甲状腺滤泡细胞顶端游离缘上的碘/氯转运子，并且Pendred综合征患者会出现碘有机化障碍，所以推测碘在甲状腺滤泡上皮细胞顶端游离缘上通过Pendrin蛋白进入滤泡腔，并在过氧化物酶的作用下与甲状腺球蛋白相结合。一个同时表达NIS和Pendrin的犬肾传代细胞（MDCK）的研究也证实了Pendrin可以介导顶端碘的流出。爪蟾卵母细胞的研究证实了Pendrin还能调节碘/氯化物、碘/碳酸氢盐、氯离子/碳酸氢盐的交换，以1∶1的比例[44]。Pendrin会优先转运碘，并且在氯离子浓度很高的情况下碘也可以被转运，这个现象使得Pendrin介导碘流进滤泡腔这种说法更为可信，因为只有在Pendrin对于碘的亲和力高于氯离子的情况下碘才会被优先转运。同样在腮腺导管也发现了腔侧碘分泌，这提示了Pendrin可能对于碘有优先的亲和力。在PDS转染的PCCL3鼠甲状腺细胞的研究中发现，给予毛喉素后会导致蛋白激酶A通路介导的膜插入增加和碘流出增加[45]。另外，当PCCL3鼠细胞长时间接触胰岛素会导致Pendrin在从细胞质到细胞膜的过程中出现延迟性染色体易位。

Pendrin蛋白在肾脏的表达具有区域性，研究证实Pendrin位于B型楔细胞游离缘的胞浆囊泡内以及肾皮质集合管、连接管、远端小管的非A非B细胞型楔细胞游离缘膜上。一般来说，远端集合管是吸收还是分泌取决于机体当时的酸碱平衡状态。重碳酸盐的分泌是由位于基底膜的B细胞的H+-ATP酶完成的，然而位于细胞游离膜的A细胞可以介导重碳酸盐的吸收[46]。用去氧皮质酮新戊酸酯和重碳酸盐饲养鼠可刺激游离的集合管分泌重碳酸盐，然而无PDS基因的鼠则不会发生此现象。上述研究提示Pendrin可以介导重碳酸盐的分泌，同时也可以通过调节肾脏氯离子的吸收来控制血压。Frinsch等分别用氯化铵和碳酸氢钠饲喂大鼠，发现酸负荷会导致皮质集合管的Pendrin蛋白表达减少，相反，碱负荷会导致Pendrin蛋白表达增加[47]。在肾脏，Pendrin蛋白还受醛固酮和血管紧张素2的调节，醛固酮和血管紧张素2通过调节Pendrin介导的氯离子重吸收和ENaC介导的钠离子重吸收来管理肾脏的血压，因此可以认为Pendrin是高血压治疗的靶向目标[48]。许多Pendred综合征患者出现代谢性碱中毒，证实了Pendrin蛋白在代谢性碱中毒的发生发展中也起了重要作用[49]。(https://www.daowen.com)

PDS基因在内耳的表达首先通过PCR方法对胚胎耳蜗cDNA库的分析而证实的。Pendrin表达于内淋巴管、内淋巴囊，Pendrin作为阴离子泵在内耳具有氯/甲酸转运作用，在保持内耳液体的离子平衡、维持正常听力中具有重要作用。部分学者推测在胚胎发育时，PDS基因突变导致内耳Pendrin蛋白表达异常，氯离子转运缺陷导致内耳离子平衡受损且内耳压异常，最终影响内耳的正常发育。

Pendrin在子宫内膜上也有表达，而且随着月经周期其表达位置也呈周期性的改变，但是在子宫平滑肌内没有表达。Pendrin蛋白在呼吸道也有表达，哮喘和COPD患者的Pendrin表达会上调，并且相关研究认为Pendrin和病情严重程度有关[50]。