哺乳類上皮細胞におけるNa+-K+-2Cl（ - ）共輸送NKCC1による水の共輸送

Na+-K+-2Cl（ - ）共輸送体（NKCC1）による水輸送は、胎児の眼の毛様体からの色素性上皮（PE）細胞のコンフルエントな培養で研究されました。NKCC1によって媒介される水、Na+およびCl（ - ）フラックス間の相互依存性は、細胞水量の変化から推測され、蛍光色素カルセインの細胞内セルフキークによって監視されました。外部Cl（ - ）またはNa+の等吸虫除去は、細胞からの水の急速な流出を引き起こし、ブメタニド（10μM）によって阻害されました。制御ソリューションに戻ったとき、外部Na+とCl（ - ）の同時存在を必要とする急速な水の流入がありました。水の流入は、膜貫通浸透圧勾配に対して上り坂を進めることができ、イオンフラックスに含まれるエネルギーが水フラックスに移動できることを示唆しています。60 mmのkmでシグモイド形式で飽和した外部[cl（ - ）]の変化によって誘発される水の流入は、外部[Na+]の変化によって誘導されたもので、kmは約40 mmで一次動態を誘発しました。これらのパラメーターは、NKCC1によって媒介されるイオン輸送と一致しています。私たちの調査結果は、以前の調査をサポートしており、NKCC1による水輸送がイオン勾配と浸透圧勾配のバランスの結果であることを示しました。NKCC1の塩と水輸送の間の結合は、細胞が膜を横切る浸透圧勾配の方向とは無関係に体積を変化させることができる細胞水恒常性の新しい側面を表しています。これは、上皮細胞と対称細胞の両方に関連しています。

Water transport by the Na+-K+-2Cl(-) cotransporter (NKCC1) was studied in confluent cultures of pigmented epithelial (PE) cells from the ciliary body of the fetal human eye. Interdependence among water, Na+ and Cl(-) fluxes mediated by NKCC1 was inferred from changes in cell water volume, monitored by intracellular self-quenching of the fluorescent dye calcein. Isosmotic removal of external Cl(-) or Na+ caused a rapid efflux of water from the cells, which was inhibited by bumetanide (10 μm). When returned to the control solution there was a rapid water influx that required the simultaneous presence of external Na+ and Cl(-). The water influx could proceed uphill, against a transmembrane osmotic gradient, suggesting that energy contained in the ion fluxes can be transferred to the water flux. The influx of water induced by changes in external [Cl(-)] saturated in a sigmoidal fashion with a Km of 60 mm, while that induced by changes in external [Na+] followed first order kinetics with a Km of about 40 mm. These parameters are consistent with ion transport mediated by NKCC1. Our findings support a previous investigation, in which we showed water transport by NKCC1 to be a result of a balance between ionic and osmotic gradients. The coupling between salt and water transport in NKCC1 represents a novel aspect of cellular water homeostasis where cells can change their volume independently of the direction of an osmotic gradient across the membrane. This has relevance for both epithelial and symmetrical cells.