科海观潮—线粒体富集细胞对H+、Na+、NH4+三种离子的调控

1983年，曾有科学家研究淡水鱼的Na+/Cl-的吸收时，发现鱼腮中Na+和NH4+发生了交换。从那时开始，许多研究都针对Na+吸收和NH4+外排机制开展起来。但是，经过了长时间的争论，仍然存在不一致的结论。

2010年，中国台湾的科学家使用“非损伤微测技术”对medaka鱼皮肤表面线粒体富集细胞（MRCs）的H+、Na+和NH4+的流速进行了测定，发现Na+/H+交换器（NHE）与Na+和NH3/NH4+的转运相关。提高胞外NH4+的浓度可显著抑制NH3/NH4+的分泌和Na+的吸收。相反，提高溶液的酸性（pH7到pH6）可增强细胞对NH3/NH4+的吸收和Na+的分泌。该研究还通过原位杂交和荧光定量PCR的方法得知，Medaka鱼线粒体富集细胞在低Na+环境中，Na+/H+转换器mRNA基因（slc9a3）和恒河猴糖蛋白的基因（Rhcg1andRhb）表达减少。研究表明，MRCs细胞顶端膜存在一种新型的Na+/NH4+转换通路，NHE和Rh糖蛋白共同参与其中，Rh糖蛋白可能通过产生跨MRCs顶端膜的H+梯度来驱动NHE。

非损伤微测技术得到的结果为这个研究提供了直接和有说服力的证据，Na+的吸收与NH3/NH4+的外排是通过淡水鱼的MRCs实现，也说明了与斑马鱼通过HRCs细胞对Na+的吸收作用机制不同。

图注1：Medaka皮肤H+、Na+、NH4+的变化；图注2：Medaka皮肤MRCs中“NH4+-依赖型Na+吸收”的示意图。

关键词：Na+/H+交换器（Na+/H+ exchanger）, 渗透调节（osmoregulation）, 腮（gills）, 离子转运细胞（ionocytes）.

参考文献：Wu SC, et al. Am J Physiol Cell Physiol 2010, 298: C237-C250.

注：非损伤微测技术(NMT)包括：SIET、SVET、SPET、SERIS、SERP、SERE、SRET、MIFE®等。

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