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肾脏通过分泌酸(主要以NH4+的形式)、重吸收HCO3?以及NaCl在维持体内酸碱及水盐平衡方面具有至关重要的作用。肾脏功能异常可导致代谢性酸中毒、代谢性碱中毒、高血压等各种疾病。肾小管髓袢升支粗段(mTAL)是调节NH4+排泄、HCO3?和NaCl重吸收的重要部位。
在肾脏中，SLC4家族的Na+/HCO3?共转运体NBCn1(SLC4A7)和NBCn2(SLC4A10)表达在mTAL上皮细胞基底侧膜。NBCn1和NBCn2在肾脏中的生理学作用还不甚清楚。人类遗传学及基因敲除研究表明，NBCn1与高血压密切相关。遗传学研究提示，NBCn2与血浆渗透压和系统水平衡相关。本论文对NBCn1和NBCn2在肾脏中的表达分布，以及系统性酸碱或电解质刺激对肾脏NBCn1和NBCn2在肾脏mTAL中的表达进行了研究，以探讨NBCn1和NBCn2在肾脏酸碱及NaCl重吸收调控中的生理学作用。
首先，我们通过RT-PCR对NBCn1在肾脏中表达的剪接异构体进行了鉴定。发现肾脏中表达两种异构体：NBCn1-G(主要形式)和NBCn1-I(次要形式)。利用多克隆抗体研究NBCn1和NBCn2在肾脏组织中的分布，发现外髓内带(ISOM)中NBCn1和NBCn2的表达量占肾脏总表达量约90%。提示在肾脏中，mTAL是NBCn1和NBCn2最主要的表达部位。
然后，我们构建了代谢性酸中毒、缺钾性碱中毒、地塞米松诱导、NaHCO3诱导代谢性碱中毒以及高盐条件对肾脏NBCn1和NBCn2蛋白表达水平的影响，以探究NBCn1和NBCn2在肾脏酸碱及电解质平衡调控中的作用。
(1)NH4Cl诱导代谢性酸中毒。在饮水和饮食中添加NH4Cl7或14天诱导大鼠代谢性酸中毒。在代谢性酸中毒下，肾脏会上调生氨作用，增加NH4+排泄，促进酸的排泄。我们的蛋白印迹检测表明，代谢性酸中毒导致肾脏mTAL中NBCn1和NBCn2的蛋白表达水平显著上调。结果暗示NBCn1和NBCn2可能在mTAL的NH4+转运中发挥着重要作用。
(2)缺钾性碱中毒。低钾上调肾脏生氨作用，导致过度泌酸作用，从而引起缺钾性碱中毒。我们给大鼠喂养低钾饲料7或14天，导致肾脏NBCn1和NBCn2的表达水平显著上调。结果同样暗示NBCn1和NBCn2可能在mTAL的NH4+转运中发挥着重要作用。
(3)地塞米松诱导(糖皮质激素类似物)。地塞米松会诱导肾脏生氨作用上调，导致mTALNH4+转运量增加。我们给大鼠注射地塞米松7天，发现肾脏外髓NBCn1和NBCn2的表达显著上调。结果同样暗示NBCn1和NBCn2可能在mTAL的NH4+转运中发挥着重要作用。
(4)NaHCO3诱导代谢性碱中毒。饮水中添加NaHCO3喂养大鼠7或14天诱导代谢性碱中毒。实验结果表明，肾脏NBCn1和NBCn2表达水平显著上调。结果暗示NBCn1和NBCn2可能在肾脏HCO3?重吸收中发挥重要作用。
(5)高盐饮食。为了确定NaHCO3导致的NBCn1和NBCn2表达上调是否是Na+过量的结果，我们在饮水中添加NaCl喂养大鼠7或14天。结果表明，NaCl亦导致NBCn1和NBCn2表达上调。交叉比较发现，NaHCO3的效应高于NaCl。结果暗示NBCn1和NBCn2可能在肾脏NaCl重吸收中发挥重要作用。
综合我们的以上结果及文献资料，我们提出如下理论：(1)在NH4Cl诱导的代谢性酸中毒、缺钾性碱中毒、或注射地塞米松的条件下，NBCn1和NBCn2通过增加基底侧膜HCO3?的摄入来中和更多进入细胞内NH4+分解的H+，促进NH4+的重吸收；(2)在NaHCO3诱导代谢性碱中毒条件下，NBCn1和NBCn2通过与AE2介导的HCO3?输出竞争来抑制HCO3?的重吸收；(3)在高盐摄入条件下，NBCn1和NBCn2通过与AE2共同作用介导净的NaCl转运进入mTAL细胞，从而抑制NaCl的重吸收。因此当机体酸碱以及电解质发生紊乱时，NBCn1和NBCn2会发生相应的变化来参与机体稳态平衡的调节。我们的理论提示与NBCn1及AE2相关的高血压可能具有肾性病理机制。
在肾脏中，SLC4家族的Na+/HCO3?共转运体NBCn1(SLC4A7)和NBCn2(SLC4A10)表达在mTAL上皮细胞基底侧膜。NBCn1和NBCn2在肾脏中的生理学作用还不甚清楚。人类遗传学及基因敲除研究表明，NBCn1与高血压密切相关。遗传学研究提示，NBCn2与血浆渗透压和系统水平衡相关。本论文对NBCn1和NBCn2在肾脏中的表达分布，以及系统性酸碱或电解质刺激对肾脏NBCn1和NBCn2在肾脏mTAL中的表达进行了研究，以探讨NBCn1和NBCn2在肾脏酸碱及NaCl重吸收调控中的生理学作用。
首先，我们通过RT-PCR对NBCn1在肾脏中表达的剪接异构体进行了鉴定。发现肾脏中表达两种异构体：NBCn1-G(主要形式)和NBCn1-I(次要形式)。利用多克隆抗体研究NBCn1和NBCn2在肾脏组织中的分布，发现外髓内带(ISOM)中NBCn1和NBCn2的表达量占肾脏总表达量约90%。提示在肾脏中，mTAL是NBCn1和NBCn2最主要的表达部位。
然后，我们构建了代谢性酸中毒、缺钾性碱中毒、地塞米松诱导、NaHCO3诱导代谢性碱中毒以及高盐条件对肾脏NBCn1和NBCn2蛋白表达水平的影响，以探究NBCn1和NBCn2在肾脏酸碱及电解质平衡调控中的作用。
(1)NH4Cl诱导代谢性酸中毒。在饮水和饮食中添加NH4Cl7或14天诱导大鼠代谢性酸中毒。在代谢性酸中毒下，肾脏会上调生氨作用，增加NH4+排泄，促进酸的排泄。我们的蛋白印迹检测表明，代谢性酸中毒导致肾脏mTAL中NBCn1和NBCn2的蛋白表达水平显著上调。结果暗示NBCn1和NBCn2可能在mTAL的NH4+转运中发挥着重要作用。
(2)缺钾性碱中毒。低钾上调肾脏生氨作用，导致过度泌酸作用，从而引起缺钾性碱中毒。我们给大鼠喂养低钾饲料7或14天，导致肾脏NBCn1和NBCn2的表达水平显著上调。结果同样暗示NBCn1和NBCn2可能在mTAL的NH4+转运中发挥着重要作用。
(3)地塞米松诱导(糖皮质激素类似物)。地塞米松会诱导肾脏生氨作用上调，导致mTALNH4+转运量增加。我们给大鼠注射地塞米松7天，发现肾脏外髓NBCn1和NBCn2的表达显著上调。结果同样暗示NBCn1和NBCn2可能在mTAL的NH4+转运中发挥着重要作用。
(4)NaHCO3诱导代谢性碱中毒。饮水中添加NaHCO3喂养大鼠7或14天诱导代谢性碱中毒。实验结果表明，肾脏NBCn1和NBCn2表达水平显著上调。结果暗示NBCn1和NBCn2可能在肾脏HCO3?重吸收中发挥重要作用。
(5)高盐饮食。为了确定NaHCO3导致的NBCn1和NBCn2表达上调是否是Na+过量的结果，我们在饮水中添加NaCl喂养大鼠7或14天。结果表明，NaCl亦导致NBCn1和NBCn2表达上调。交叉比较发现，NaHCO3的效应高于NaCl。结果暗示NBCn1和NBCn2可能在肾脏NaCl重吸收中发挥重要作用。
综合我们的以上结果及文献资料，我们提出如下理论：(1)在NH4Cl诱导的代谢性酸中毒、缺钾性碱中毒、或注射地塞米松的条件下，NBCn1和NBCn2通过增加基底侧膜HCO3?的摄入来中和更多进入细胞内NH4+分解的H+，促进NH4+的重吸收；(2)在NaHCO3诱导代谢性碱中毒条件下，NBCn1和NBCn2通过与AE2介导的HCO3?输出竞争来抑制HCO3?的重吸收；(3)在高盐摄入条件下，NBCn1和NBCn2通过与AE2共同作用介导净的NaCl转运进入mTAL细胞，从而抑制NaCl的重吸收。因此当机体酸碱以及电解质发生紊乱时，NBCn1和NBCn2会发生相应的变化来参与机体稳态平衡的调节。我们的理论提示与NBCn1及AE2相关的高血压可能具有肾性病理机制。