综述：内皮细胞中的氯离子通道

本综述系统总结了内皮细胞中表达的多种氯离子通道（包括TMEM16A、LRRC8、CLCs、CFTR和CLICs）的分子特性、信号机制与生理功能。作者深入探讨了Cl?作为细胞内第二信使通过调控WNK激酶活性参与血管舒张、氧化代谢及屏障功能的机制，并揭示了这些通道在高血压、动脉粥样硬化、癌症和肺水肿等疾病中的病理意义，为靶向氯通道治疗血管性疾病提供了理论依据。

　　

引言

内皮细胞（ECs）作为血管和淋巴管内壁的衬里细胞，承担着调节血管收缩性、血液凝固、白细胞招募、伤口愈合、血管生成以及血液-组织间气体、代谢物和大分子交换等多重功能。氯离子（Cl^?）作为细胞内主要阴离子，其浓度（[Cl^?]_i）通过泵、转运体和通道精密调控。近年研究发现，细胞内Cl^?可作为生理性第二信使，通过调控WNK（with-no-lysine）激酶活性参与内皮信号转导。

TMEM16A：钙激活氯通道的调控核心

TMEM16A（又称ANO1）是一种Ca²⁺激活的Cl^?通道，其激活依赖于细胞内Ca²⁺浓度升高和磷脂酰肌醇(4,5)-二磷酸的协同作用。该通道在人类脐静脉内皮细胞（HUVECs）和小鼠肠系膜动脉内皮细胞中表达，其单通道电导约为10 pS，具有强外向整流特性。研究发现，TMEM16A通道与TRPV4通道存在功能耦联：血管舒张剂激活TRPV4引起Ca²⁺内流，进而刺激邻近的TMEM16A通道开放，导致Cl^?外流和[Cl^?]_i降低。这一变化激活WNK激酶，通过下游OSR1/SPAK信号级联进一步强化TRPV4活性，形成正反馈循环，最终通过激活IK/SK钾通道引起细胞超极化和血管舒张。

在病理状态下，TMEM16A表达异常与多种疾病相关。缺氧和缺血可上调脑内皮细胞中TMEM16A表达，其抑制可减轻缺血导致的血脑屏障破坏。在特发性肺动脉高压患者中，肺动脉内皮细胞表现出TMEM16A表达增加和电流增强，但其在疾病中的具体作用机制仍存争议。

LRRC8：容积调节 anion 通道的分子基础

LRRC8蛋白家族（包括A-E亚型）构成了容积调节阴离子通道（VRAC）的核心组分，其中LRRC8A是通道组装必需的亚基。在内皮细胞中，细胞肿胀可激活VRAC电流，该电流表现出外向整流特性，相对通透性为I^? > Cl^? ≈ Br^? > F^? > 葡萄糖酸盐。除了无机阴离子，VRAC还对ATP、牛磺酸等有机渗透物具有通透性。

研究发现LRRC8A通过与GRB2和caveolin-1相互作用，正调控PI3K/Akt/eNOS和ERK1/2信号通路。基因敲除研究显示，血管紧张素II诱导的高血压和高脂高糖饮食引起的视网膜血流障碍在LRRC8A缺陷小鼠中更为严重，表明该通道在维持血管稳态中发挥关键作用。

CLCs家族：从离子通道到质子交换体

CLC家族包含9个成员，其中ClC-1、-2和-Ka/-Kb被认为是质膜氯通道，而ClC-3至ClC-7则是主要位于细胞器膜的Cl^?/H⁺交换体。在内皮细胞中，CLC-3通过调节NADPH氧化酶活性促进ROS产生，参与血管紧张素II诱导的NADPH氧化酶激活。CLC-5缺陷可通过WNK1/RhoA/Akt/eNOS信号通路增强NO产生，减轻血管紧张素II诱导的高血压和内皮功能障碍。这些发现揭示了CLC家族在氧化应激和血管功能调节中的重要作用。

CFTR：多功能调节者

囊性纤维化跨膜传导调节因子（CFTR）作为cAMP激活的阴离子通道，在内皮细胞中表达并发挥多重功能。除了介导氯离子传导外，CFTR还能下调CaCC和VRAC的活性，并与TRPC4功能耦联。研究发现CFTR参与内皮屏障维护、氧化应激调节、炎症反应调控和细胞骨架重塑。在囊性纤维化患者中，CFTR突变导致内皮细胞脂质代谢异常、细胞骨架组织紊乱和屏障功能受损，并出现促炎表型特征。

值得注意的是，肺炎链球菌感染可通过下调内皮细胞CFTR表达，引起细胞内Cl^?积聚、WNK1抑制和TRPV4通道去抑制，最终导致血管通透性增加和肺水肿形成。CFTR增效剂VX-770（ivacaftor）可减轻这种病理变化。

CLICs： metamorphic 通道的新视角

氯离子细胞内通道（CLICs）是一类特殊的 metamorphic 蛋白，可在可溶性和膜结合状态间转换。CLIC1和CLIC4通过调节Rac1和RhoA活性，影响内皮细胞迁移、屏障控制和肌动蛋白应力纤维形成。在肾小球内皮细胞中，CLIC4和CLIC5通过激活ezrin/radixin/moesin蛋白维持毛细血管结构。

病理情况下，CLIC1和CLIC4在线粒体内的聚集与肺动脉高压中的线粒体碎片化、去极化和ROS生成密切相关。CLIC2在癌组织内皮细胞中表达降低，而CLIC4在动脉粥样硬化过程中表达上调，提示这些蛋白在疾病发生发展中具有重要地位。

氯离子作为细胞内信使

细胞内Cl^?浓度变化作为信号转导机制的核心环节，通过直接结合WNK激酶催化位点调节其活性（IC₅₀约为20 mM）。WNK激酶通过磷酸化下游OSR1和SPAK激酶，进而调控多种靶蛋白功能。在内皮细胞中，这一信号通路不仅参与血管生成调节，还在血管舒张反应中发挥关键作用。

除了WNK激酶，Cl^?还能调节Na⁺/HCO₃^?共转运体（NBCs）和硫酸盐阴离子转运体1（SLC26A1）的活性，表明其信号调节功能具有广泛性。

展望未来

尽管在内皮细胞氯离子通道研究领域已取得显著进展，但仍存在诸多挑战。需要进一步阐明不同血管床内皮细胞中氯通道的表达谱和功能特异性，开发特异性药理调节剂，建立内皮特异性条件性基因敲除动物模型，以及发展精确测量[Cl^?]_i的新方法。这些研究将不仅深化我们对内皮细胞生理功能的理解，也为治疗血管性疾病提供新的靶点策略。

淋巴管内皮细胞和毛细血管内皮细胞中氯通道的表达和功能更是尚未探索的领域，值得重点关注。随着技术进步和研究深入，内皮细胞氯离子通道的研究必将迎来新的突破。