Distribution of Aquaporins (Water Channels) in the Rat Salivary Glands

국문 초록 (Abstract)

침샘은 하루 1.5 l의 침을 분비하며, 일반적으로 침샘에서 수분이동은 능동적 염분 이동에 따른 삼투현상에 의해 일어난다. 따라서 침샘에서 높은 수분투과성으로 인해 수분통로 단백인 aquaporin (AQP)들이 풍부하게 존재할 수 있다. 지금까지침샘에 4가지 형태의 AQP이 존재한다고 알려져 있지만 침샘에서 정확한 위치와 수분 이동에 대한 각 AQP들의 역할은
아직 확실치 않다.
본 연구는 300 g 정도의 흰쥐를 pentobarbital sodium (50 mg/kg, IP) 마취하에서 carbarchol (10 μg/kg)을 복강 내 투여한 후 AQP들의 역할과 분포를 면역조직화학방법으로 조사하였다.
AQP1은 침샘의 미세혈관의 내피세포와 샘세포와 샘관 주위에 존재하는 근육상피세포에 존재하였다. AQP4는 침샘관의
마지막 부위인 배출관에 존재하였다. AQP5는 주로 장액세포의 바닥가쪽과 세포사이 분비소관을 포함한 세포꼭대기쪽막
에 존재하였으며 콜린성 분비 자극으로 세포꼭대기쪽막으로 이동되어 밀집되었다. AQP5는 모든 침샘의 사이관과 줄무늬
관에도 존재하였으며 점액세포는 약하게 존재하였다.
AQP8은 AQP5처럼 장액세포의 바닥쪽막과 세포사이 분비소관을 포함한 세포꼭대기쪽막에 존재하였으며 콜린성 침분비 자극으로 세포꼭대기쪽막쪽으로 이동되어 밀집되었다.
이상의 실험결과는 AQP5와 AQP8이 장액세포에서 일차 침 형성시 일어나는 수분이동의 주된 통로임을 시사하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The salivary glands produce 1.5 l of fluid per day. As in other organs, the general paradigm in the salivary glands is that water movement occurs secondary to osmotic driving forces created by active salt transport. Therefore, high water permeability in salivary glands is expected to need a variety of aquaporin (AQP), a water channel. Although four AQPs have been known to reside in salivary glands, the precise location and roles of AQPs have been not well examined.
This study is aimed to investigate the distribution of AQPs in 3 major salivary glands and their changes after
cholinergic stimulation using immunohistochemical study in Sprague Dawley rats weighing 300 g under pentobarbital sodium anesthesia.
AQP1 was localized in the endothelial cells of all salivary capillary vessels and the myoepithelial cells. AQP4 was demonstrated in the epithelium of the excretory ductal cells of all salivary glands. AQP5 and 8 were abundantly present in the basolateral membrane and apical membranes of the serous acini including intercellular secretory canaliculi, whereas AQP5 was weakly present in mucous acini. In addition, AQP5 was found in the epithelium of the intercalated and striated ducts. Upon stimulation of carbachol (10 μg/kg, I.P). AQP5 and 8 tended to translocate from basolateral membrane to the apical membrane, appearing as clusters of dots.
These results suggest that AQP5 and 8 are the candidate molecules responsible for the water movement in salivary
acinar cells.