尿素转运蛋白
尿素转运蛋白（Urea Transporter, UT）是一类专门介导尿素跨细胞膜快速移动的跨膜蛋白，属于溶质载体家族 14（SLC14）。
虽然尿素传统上被视为一种可自由穿透细胞膜的小分子，但在特定的生理屏障（如肾脏集合管、红细胞膜）处，其被动扩散速度太慢，必须依赖 UT 进行易化扩散。UT 在生理学上的核心地位体现在两方面：一是它是肾脏建立髓质高渗梯度、实现尿液浓缩的关键机制；二是其 UT-B 亚型构成了红细胞表面的 Kidd血型 抗原系统。
UT-A 与 UT-B：分工明确的家族
哺乳动物的尿素转运蛋白主要由两个基因编码：SLC14A2 (UT-A) 和 SLC14A1 (UT-B)。它们在体内扮演着截然不同的角色。
| 亚型 | 编码基因 | 主要分布 | 生理功能 |
|---|---|---|---|
| UT-A | SLC14A2 | 肾髓质 (细段/集合管) | 受 ADH 调控，介导尿素再吸收，维持髓质高渗。 |
| UT-B | SLC14A1 | 红细胞, 脑, 直小血管 | 即 Kidd血型 抗原。防止红细胞通过高渗髓质时皱缩；参与逆流交换。 |
肾脏的“尿素循环”机制
为什么肾脏不把尿素当作废物直接排掉，还要专门用 UT 把它吸收回来？这是哺乳动物进化的杰作。
- 建立渗透压梯度： 肾髓质的高渗透压约 50% 由 NaCl 贡献，另外 40%-50% 由尿素贡献。高浓度的尿素“吸住”水分，是水从集合管被重吸收的驱动力。
- UT-A1 的阀门作用： 在内髓集合管，抗利尿激素 (ADH/Vasopressin) 刺激 UT-A1 磷酸化并转位到细胞膜上，打开“闸门”，让尿素顺浓度梯度大量流出到间质中，从而浓缩尿液。
- UT-B 的血管保留： 位于直小血管降支内皮细胞上的 UT-B 负责将间质中的尿素快速“抓”回血液中，防止尿素被血流冲走（Washout），从而维持髓质的高渗环境。
关键相关概念 [Key Concepts]
1. Kidd Blood Group (Kidd血型)： 1994 年，科学家发现 Kidd 血型抗原实际上就是 UT-B 蛋白。Jk(a) 和 Jk(b) 的差异仅在于第 280 位氨基酸的不同。Jk(a-b-) 缺失型个体因缺乏 UT-B，其红细胞在尿素溶液中不能快速溶解，且由于肾脏无法有效保留尿素，存在轻度的尿浓缩缺陷。
2. Urearetics (尿素利尿剂)： 这是一类正在研发中的新型利尿剂。通过特异性抑制 UT-A，阻止尿素重吸收，破坏髓质高渗梯度，从而产生“排水不排盐”的利尿效果。这对于治疗伴有低钠血症的心力衰竭或肝硬化腹水具有巨大潜力。
3. Facilitated Diffusion (易化扩散)： UT 介导的是一种被动运输。它不消耗 ATP，仅仅是为极性的尿素分子提供穿过疏水脂质双分子层的通道，运输方向完全取决于膜两侧的尿素浓度差。
学术参考文献 [Academic Review]
[1] Sands JM, et al. (1997). Molecular biology and physiology of the urea transporters. Am J Physiol.
[点评]：经典综述。详细阐述了肾脏逆流倍增系统中 UT-A 和 UT-B 的协同作用机制。
[2] Olives B, et al. (1994). Kidney-type urea transporter (HUT11) acts as the Kidd blood group antigen. J Biol Chem.
[点评]：历史性发现。首次证实了 UT-B 蛋白就是著名的 Kidd 血型抗原，打通了血液学与肾脏生理学的壁垒。
[3] Fenton RA. (2009). Essential role of vasopressin-regulated urea transport processes in the mammalian kidney. Pflugers Arch.
[点评]：深入解析了 ADH 如何通过 cAMP 信号通路调节 UT-A1 的磷酸化和膜转位，解释了快速尿浓缩的分子机制。