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全新作用机制的糖尿病治疗药物——钠-葡萄糖同向转运体2抑制剂研究进展

全新作用机制的糖尿病治疗药物——钠-葡萄糖同向转运体2抑制剂研究进展
全新作用机制的糖尿病治疗药物——钠-葡萄糖同向转运体2抑制剂研究进展

万方数据

万方数据

万方数据

全新作用机制的糖尿病治疗药物——钠-葡萄糖同向转运体

2抑制剂研究进展

作者:杨黛稚, 严晋华, 翁建平

作者单位:中山大学附属第三医院内分泌科,广州,510630

刊名:

中华医学杂志

英文刊名:NATIONAL MEDICAL JOURNAL OF CHINA

年,卷(期):2011,91(6)

参考文献(20条)

1.Scholl-Burgi S;Santer R;Ehrich J H Long-term outcome of renal glucosuria type 0:the original patient and his natural history[外文期刊] 2004

2.Santer R;Kinner M;Lassen C L Molecular analysis of the SGLT2 gene in patients with renal glucosuria[外文期刊] 2003

3.Brown GK Glucose transporters:structure,function and consequences of deficiency[外文期刊] 2000

4.Lee YJ;Han HJ Regulatory mechanisms of Na(+)/glucose cotransporters in renal proximal tubule cells 2007(Suppl)

5.Wright EM;Hirayama BA;Loo DF Active sugar transport in health and disease[外文期刊] 2007

6.Wright EM Renal Na(+)-glucose cotransporters 2001

7.Gerich JE Role of the kidney in normal glucose homeostasis and in the hyperglycaemia of diabetes mellitus:therapeutic implications[外文期刊] 2010

8.Defronzo RA Banting Lecture.From the triumvirate to the ominous octet:a new paradigm for the treatment of type 2 diabetes mellitus[外文期刊] 2009

9.Chao EC;Henry RR SGLT2 inhibition-a novel strategy for diabetes treatment[外文期刊] 2010

10.Turner RC;Cull CA;Frighi V Glycemic control with diet,sulfonylurea,metformin,or insulin in patients with type 2 diabetes mellitus:progressive requirement for multiple therapies (UKPDS49).UK Prospective Diabetes Study (UKPDS) Group 1999

11.Aires I;Calado J BI-10773,a sodium-glucose cotransporter 2inhibitor for the potential oral treatment of type 2 diabetes mellitus 2010

12.Komoroski B;Vachharajani N;Feng Y Dapagliflozin,a novel,selective SGLT2 inhibitor,improved glycemic control over 2 weeks in patients with type 2 diabetes mellitus 2009

13.Komoroski B;Vachharajani N;Boulton D Dapagliflozin,a novel SGLT2 inhibitor,induces dose-dependent glucosuria in healthy subjects 2009

14.Ehrenkranz J R;Lewis N G;Kahn C R Phlorizin:a review[外文期刊] 2005

15.Wilding JP;Norwood P;TJoen C A study of dapagliflozin in patients with type 2 diabetes receiving high doses of insulin plus insulin sensitizers:applicability of a novel insulin-independent treatment[外文期刊] 2009

16.Bailey CJ;Gross JL;Pieters A Effect of dapagliflozin in patients with type 2 diabetes who have inadequate glycaemic control with metformin:a randomised,double-blind,placebocontrolled trial 2010 17.List JF;Woo V;Morales E Sodium-glucose cotransport inhibition with dapagliflozin in type 2 diabetes[外文期刊] 2009

18.Jabbour SA;Goldstein BJ Sodium glucose co-transporter 2 inhibitors:blocking renal tubular reabsorption of glucose to improve glycaemic control in patients with diabetes 2008

19.Rahmoune H;Thompson PW;Ward JM Glucose transporters in human renal proximal tubular cells isolated from the urine of patients with non-insulin-dependent diabetes[外文期刊] 2005

20.Bi Y;Zhu D;Cheng J The status of glycemic control:A cross-sectional study of outpatients with type 2 diabetes mellitus across primary,secondary,and tertiary hospitals in the Jiangsu province of China[外文期刊] 2010

本文链接:https://www.sodocs.net/doc/6e11146825.html,/Periodical_zhyx201106018.aspx

葡萄糖转运蛋白与肺癌

!!作者单位" #,"""#杭州#浙江大学医学院附属第一医院呼吸科葡萄糖转运蛋白与肺癌 钟秀君!周建英 !!肿瘤细胞无法调控的增殖是肿瘤细胞最主要特征#而细胞数的增多导致细胞耗氧量不断增加#造成肿瘤缺氧#这在人实体瘤中表现尤其明显’肿瘤在适应缺氧时#葡萄糖摄入增多以提供所需的能量#此方式通过葡萄糖转运蛋白%@?I 9<;237/:;T <7327#[?I 3&合成增加来实现’[?I 3是介导细胞葡萄糖摄取的主要载体#与正常细胞$组织及良性病变相比#恶性肿瘤细胞对葡萄糖的代谢率增加’而糖代谢的增高与[?I 3及基因的异常表达有关’本文就[?I 3及其同肿瘤的关系作一综述’ !!H ;<9的分类和在组织中的分布细胞不能通过简单的弥散方式吸收葡萄糖#它必须借助一种特殊蛋白质#即葡萄糖转运蛋白’由于不同组织对葡萄糖需求不同#故可能有不同的葡萄糖转运蛋白’目前用基因探针方法# 已发现了’种不同的葡萄糖转运蛋白%[?I 3,\-$[?I 3*\0& ’[?I 3,在人类所有组织中均存在#它对葡萄糖具有很高的亲和力#可调节葡萄糖摄取’[?I 3!出现在能释放葡萄糖入血的器官中#如肠$肝$肾$及胰腺的/细胞#对葡萄糖亲和力极低#似乎仅在血浆葡萄糖水平相对较高时才作为转运体发挥载体功能’[?I 3#在脑神经元中被发现# 存在于人类所有组织中’对葡萄糖分子也有高亲和性’[?I 3(是肌肉和脂肪细胞主要的转运蛋白# 一般情况下#不能起转运葡萄糖的作用#仅在胰岛素的信号刺激下#能促进饭后葡萄糖进入上述组织中储存起来’[?I 3-主要存在于小肠及肾脏#主要作为果糖转运体’[?I 3.基因是一个假基因#不在蛋白水平表达’[?I 3*是肝微粒体[?I 3#与[?I 3!有.’)序列一致性’[?I 3’是主要表达于睾丸及受胰岛素调控的组织中’[?I 30在脾$外周白细胞$脑组织中表达’这’种葡萄糖转运蛋白转运葡萄糖都是按浓度梯度进行的’还有一种是钠离子依赖的协同转运蛋白%$[&H &#它逆浓度主动转运葡萄糖#是耗能过程#有$[&H ,%在小肠中表达明显#肾$肝$肺中少量表达&和$[&H !%肾中表达高#小肠中少&两种’ -!H ;<9与肿瘤 -"!![?I 3表达与肿瘤的生物学行为!各种葡萄糖转运蛋白在不同类型肿瘤中作用可能各不相同#[?I 3,可能是大多数肿瘤中表达的主要角色’其在 各部位肿瘤中表达(, )大致如下’头颈部"见于基底上皮细胞癌和口腔癌*胰腺"和G Q [%!\脱氧氟代\Q \葡萄糖&表达正相关*结肠"增强的表达与不良的预后有关*阴茎"在增生的病变处表达增强*胃食道"胃中高度表达#与M /77233食管有关*肾$膀胱"高度表达但与肿瘤分级无关*甲状腺"仅在恶性肿瘤中表达*肺"仅在恶性肿瘤中表达#在肿瘤中心表达更高#是非小细胞肺癌的预兆*乳腺"过度表达但与肿瘤大小$受体$淋巴结状态无关*脑"[?I 3,比[?I 3#表达低#且与星形细胞瘤分级相关*卵巢"过度表达#且与 肿瘤分级有关*皮肤"表达提示增生性病变’国外( !)亦有报道[?I 3,在肺癌$结直肠癌$乳腺癌等多种肿瘤中均有过度表达#而且其表达水平与肺癌及结直肠癌的临床分期$ 转移和预后密切相关’-"!"!![?I 3表达与癌发生的关系!在一些恶性肿 瘤中[?I 3表达与癌的形成无关#如在胃癌(# )中用免疫组织化学方法检测发现胃腺瘤$ 癌前病变$早期胃癌中检测不到[?I 3,表达#而只在易浸润$发生转移的胃癌中检测到#[?I 3,表达并不随着胃癌的发展而 逐渐增高’而对胆囊癌(()的免疫组织化学实验发 现#[?I 3,的表达与胆囊癌的形成及进展高度相关’-"!"-![?I 3异常表达与癌分化程度的关系! Y

对葡萄糖转运蛋白的讨论

对葡萄糖转运蛋白的讨论 关键词:葡萄糖转运蛋白糖尿病胰岛素释放障碍胰岛素抵抗 葡萄糖转运蛋白是细胞转运葡萄糖的 载体。研究发现,葡萄糖转运蛋白是一个蛋白家族,包括多种蛋白,它们在体内的公布以及与葡萄糖分子的亲合力差异显着。其中GLUT2和GLUT4尤为重要。GLUT2是胰岛B 细胞膜上的转运蛋白,在血糖浓度升高时,促进GLUT2对葡萄糖的转运功能,继而刺激胰岛素释放。GLUT4在脂肪细胞和肌细胞中表达,胰岛素刺激GLUT4在脂肪细胞和肌细胞或表达,胰岛素刺激GLUT4分子转移到细胞膜上,促进葡萄糖分子的转运过程。GLUT2和GLUT4分子的研究对于糖尿病的胰岛素释放障碍和胰岛素抵抗有重要意义。 1GLUT的分类 除了肾和肠道有能量依赖性的钠-葡萄糖协同转运外,其它大多数细胞都有非能量依赖的转运体存在。它们将葡萄糖分子从高

浓度向低浓度载过细胞膜。现已发现至少存在五种这样的转运蛋白,它们对葡萄糖的转运有各自不同的特点,分为GLUT1、GLUT2、GLUT3、GLUT4和GLUT5。 GLUT1分子在人类所有组织中均存在, 它调节葡萄糖摄取。它对葡萄糖分子有很高的亲合力,因此在相对低浓度葡萄糖的状态下也能转运葡萄糖分子。由于这个原因,GLUT1是一种重要的脑血管系统成分,保证 足够血浆葡萄糖分子转运进入中枢神经系统。 与GLUT1不同,GLUT2分子对葡萄糖亲合力极低,似乎仅在血浆葡萄糖水平相对较高时才作为转运体发挥载体功能。例如饭后,胰岛B细胞和肝细胞中起葡萄糖转运功能的分子就是GLUT2。这种生理功能抑制了正常状态或饥饿条件下肝脏对葡萄糖分子的摄 取和胰岛素不正常分泌。OgawaY等人研究发现,对于Ⅱ型、Ⅰ型早期糖尿病人和胰腺移植失败的病人,在血糖浓度升高时,普通B 细胞中GLUT2分子的表达有所下降。因此他们得出结论:对于上述病人,高血糖通过对

对葡萄糖转运蛋白的讨论

关键词:葡萄糖转运蛋白糖尿病胰岛素释放障碍胰岛素抵抗葡萄糖转运蛋白是细胞转运葡萄糖的载体。研究发现,葡萄糖转运蛋白(后简称GLUT)是一个蛋白家族,包括多种蛋白,它们在体内的公布以及与葡萄糖分子的亲合力差异显著。其中GLUT2和GLUT4尤为重要。GLUT2是胰岛B细胞膜上的转运蛋白,在血糖浓度升高时,促进GLUT2对葡萄糖的转运功能,继而刺激胰岛素释放。GLUT4在脂肪细胞和肌细胞中表达,胰岛素刺激GLUT4在脂肪细胞和肌细胞或表达,胰岛素刺激GLUT4分子转移到细胞膜上,促进葡萄糖分子的转运过程。GLUT2和GLUT4分子的研究对于糖尿病的胰岛素释放障碍和胰岛素抵抗有重要意义。1GLUT的分类除了肾和肠道有能量依赖性的钠-葡萄糖协同转运外,其它大多数细胞都有非能量依赖的转运体存在。它们将葡萄糖分子从高浓度向低浓度载过细胞膜。现已发现至少存在五种这样的转运蛋白,它们对葡萄糖的转运有各自不同的特点,分为GLUT1、GLUT2、GLUT3、GLUT4和GLUT5。GLUT1分子在人类所有组织中均存在,它调节葡萄糖摄取。它对葡萄糖分子有很高的亲合力,因此在相对低浓度葡萄糖的状态下也能转运葡萄糖分子。由于这个原因,GLUT1是一种重要的脑血管系统成分,保证足够血浆葡萄糖分子转运进入中枢神经系统。与GLUT1不同,GLUT2分子对葡萄糖亲合力极低,似乎仅在血浆葡萄糖水平相对较高时才作为转运体发挥载体功能。例如饭后,胰岛B细胞和肝细胞中起葡萄糖转运功能的分子就是GLUT2。这种生理功能抑制了正常状态或饥饿条件下肝脏对葡萄糖分子的摄取和胰岛素不正常分泌。OgawaY等人研究发现,对于Ⅱ型、Ⅰ型早期糖尿病人和胰腺移植失败的病人,在血糖浓度升高时,普通B细胞中GLUT2分子的表达有所下降。因此他们得出结论:对于上述病人,高血糖通过对GLUT2的下调作用减少葡萄糖诱导的胰岛分泌,加重病情。虽然,GLUT2分子是葡萄糖刺激胰岛素分泌的一个关键因子,但其他环节如糖激酶异常,ADP-核糖生成障碍等均与胰岛素分泌障碍有关,因此上述实验只能说明GLUT2分子在胰岛B细胞的葡萄糖转运中起着重要作用,其它结论还有待研究。GLUT3分子在所有组织中均已发现,主要作为神经元表面的葡萄糖转运体,它对葡萄糖分子也有高亲合性,负责将葡萄糖从脑脊液转运至神经元细胞。GLUT4主要存在于骨骼肌、脂肪细胞的胞浆中,一般情况下,不能起转运葡萄糖的作用,仅在胰岛素的信号刺激下,才能通过易位作用转运到细胞膜上,促进饭后葡萄进入上述组织中储存起来。GLUT5在人类小肠刷状缘上表达,主要作为果糖转运体,在肝脏也高度表达。2GLUT4分子是研究的一个热点糖尿病的发病机制归纳而言无外乎两个方面,一是胰岛素分泌不足,二是胰岛素抵抗。胰岛素抵抗的结果,血浆中胰岛素水平虽高,但血糖浓度还是比正常情况高。葡萄糖转运机制障碍是胰岛素抵抗的一个重要方面,也是现今研究的一个热点。在骨骼肌和脂肪细胞,胰岛素刺激葡萄糖转运过程如下:首先胰岛素与细胞膜上的受体结合,然后通过至今仍不明确的信号传递过程使含有GLUT4分子的囊泡从胞内池移动到细胞膜,然后与膜融合,将GLUT4分子固定在细胞膜上,从而发挥转运葡萄糖等C1-C3位置有相同结构的其它糖分子(如L-阿拉伯糖、D-木糖、半乳糖)的作用。 [!--empirenews.page--] 胰岛素抵抗虽然包括GLUT4转运活性的下降,但这种缺陷是否是GLUT4分子数量不足引起的呢?GarveywT等人研究证实,无论是在糖尿病人还是非糖尿病患者,只要存在胰岛素抵抗,GLUT4的数量并无明显减少,但GLUT4的易位作用发生了障碍,它们在高密度膜区异常积累,但不能转移到细胞膜上。这种现象在骨骼肌细胞和脂肪细胞中均已被发现。所以胰岛素抵抗的机制之一可能是GLUT4分子易位障碍,而不是合成、释放不足。既然GLUT4分子在葡萄糖转运过程中如此重要,它是如何发挥作用的呢?GLUT4分子镶嵌在细胞膜的脂质分子双层中,通过构象改变将葡萄糖分子运进细胞内,而不是借助蛋白本身的运动。即所谓的“ping pong”机制。这种构象改变可能与GLUT4分子的磷酸化、去磷酸化有关。JE-Reusch等人在脂肪细胞培养液中加入PTH,发现GLUT4磷酸化程度明显增加,而胰岛素刺激的去磷酸化作用显著降低。同时,PTH对GLUT4分子在细胞内分布没有影响。磷酸化的GLUT4分子在内在活性明显降低,可能与其构象改变障碍有

葡萄糖转运载体测定方法

一.刷状缘膜囊的制备:(方法参照Kessler(1978),Shirazi-Beechey(1991)和Bauer (2001b)修正) 所有操作过程需在冰上或者4℃下进行。将冷冻样品进行称重,并在冷烧杯中用缓冲剂(100mM 甘露醇,2mM HEPES/Tris 缓冲剂,pH7.1)解冻。解冻后,在冷的有盖培养皿中用剪刀和镊子将组织样剪为1cm小块,将小块组织样重放入冷烧杯,然后将组织块悬液振动2次(设定为No.80),每次一分钟。用布氏漏斗过滤振动后溶液,溶液转入250mL量筒,记录滤液体积后转移至400mL烧杯中。将烧杯放置冰上,搅拌溶液。制作多个平行样以备进一步分析,这些处理后样品为匀浆液。已知浓度的氯化镁溶液加入到匀浆液中以达到10mM的终浓度,温和搅拌溶液20分钟,然后进行两种离心:5min,3000*g;30min,30000*g。利用20-G型检测针对剩余的颗粒进行再悬浮,缓冲液为100mM甘露醇+20mM HEPES/Tris,pH7.5。悬浮颗粒在组织研磨机(Potter-Elvehjam; Teflon/glass)中均匀搅拌十次后在30000*g离心30min。最终颗粒用23-G型检测针在500μL缓冲液中(300mM甘露醇,0.1mM硫酸镁,20mM HEPES/Tris,pH7.5)再次悬浮。悬浮颗粒(囊泡)由反复流过27-G型检测针10次的溶液制备均匀,避免出现气泡。将试样等分入冷冻管后-80℃保存。 二.检测 利用BSA(牛血清白蛋白)作为匀浆蛋白浓度和囊泡浓度的标准。麦芽糖酶是刷状缘膜富集度的标记酶,Truner 和Moran(1982)的方法测定麦芽糖酶活,使用25mM磷酸盐缓冲液(pH6.3)和30mM麦芽糖。释放的葡萄糖通过COBAS FaraⅡ(全自动生化仪)(Roche,Montclair,NJ)测定麦芽糖酶活表达为μmol product/min*mg of protein。囊泡中麦芽糖酶活的富集(enrichment)表示为囊泡麦芽糖酶活/匀浆麦芽糖酶活。 37℃下将5μL(50μg of protein)的小囊泡置于预热的微量离心管中,预热的培养基中包含100mM硫氰酸钠或硫氰酸钾、99.8mM甘露醇、20mM HEPES/Tris (pH7.5),再加入200μM葡萄糖(1.0μCi【U-14C】-D-glucose)。加入1mL冰冻终止溶液(150mL氯化钠,250μM根皮苷)3s后葡萄糖吸收被终止。移取0.9mL上述溶液,迅速通过0.45μm圆形纤维素薄膜。整个薄膜用终止溶液(5*1mL)清洗。将薄膜置于20mL 闪烁计数瓶中,瓶中加入12mL scintillation cocktail(Scintisafe Plus 50%LSC Cocktail)。样品通过Quantasmart软件用于放射性测定(闪仪Tri-Carb 2900TR/SL)。在Na+和K+存在的前提下,葡萄糖吸收的测定重复五次。钠依赖性葡萄糖的吸收通过硫氰酸钠孵化值减去硫氰酸钾孵化值得到。 三.免疫印迹

葡萄糖转运蛋白

2014年5月18日,清华大学医学院教授颜宁研究组在Nature在线发表了题为“Crystal structure of the human glucose transporter GLUT1”的研究论文,在世界上首次报道了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构,初步揭示其工作机制以及相关疾病的致病机理。 葡萄糖(D-glucose)是地球上包括从细菌到人类各种生物已知最重要、最基本的能量来源。葡萄糖代谢的第一步就是进入细胞:亲水的葡萄糖不能自由穿透疏水的细胞膜,其进出细胞需要通过镶嵌于细胞膜上的葡萄糖转运蛋白完成。其中一类属于主要协同转运蛋白超家族(Major Facilitator Superfamily,简称MFS)的转运蛋白是大脑、神经系统、肌肉、红细胞等组织器官中最重要的葡萄糖转运蛋白(glucose transporters,简称GLUTs)。在人体的14个GLUTs中, GLUT1、2、3、4这四种蛋白生理功能最重要,研究最广泛,其中GLUT1因发现最早而得名。 GLUT1几乎存在于人体每一个细胞中,是红细胞和血脑屏障等上皮细胞的主要葡萄糖转运蛋白,对于维持血糖浓度的稳定和大脑供能起关键作用。在已知的人类遗传疾病中,导致GLUT1功能异常的突变会影响葡萄糖的正常吸收,导致大脑萎缩、智力低下、发育迟缓、癫痫等一系列疾病。另一方面,当发生癌变时,葡萄糖是肿瘤细胞最主要的能量来源,但是肿瘤细胞由于缺乏氧气供应而只能对葡萄糖进行无氧代谢,同质量葡萄糖所提供的能量不到正常细胞的10%,因而对葡萄糖的需求剧增,在很多种类的肿瘤细胞中都观察到GLUT1的超量表达,以大量摄入葡萄糖维持肿瘤细胞的生长扩增,这使得GLUT1的表达量可能作为检测癌变的一个指标。 自从获得了大量生理、病理、细胞、生化信息之后,获取GLUT1的三维结构就变成了该领域最期待的下一个突破。颜宁研究组在2012年首次解析了GLUTs的大肠杆菌同源蛋白XylE与葡萄糖结合的高分辨率晶体结构,并利用同源建模预测了GLUT1-4的三维结构;时至今日,人源GLUT1蛋白的晶体结构的捕获为理解这个具有历史研究意义的转运蛋白掀开了新的一章。 利用上海光源生物大分子晶体学线站(BL17U1)颜宁研究组最终解析了GLUT1的三维晶体结构。GLUT1呈现经典的MFS家族折叠方式——12个跨膜螺旋组成N端和C端两个结构域。两个结构域之间的腔孔朝向胞内区,即该结构呈现向内开放构象。而在结晶中用到的去污剂头部恰好是葡萄糖苷,其结合位点与此前XylE中观测到的葡萄糖结合位点基本重合,证实了MFS家族具有单一结合位点。有趣的是,GLUT1在胞内可溶区还具有一个由4个α螺旋组成的结构域(简称ICH),这一序列只在MFS中的糖转运蛋白亚家族中(Sugar Porter subfamily)观察到,因此ICH是属于该家族蛋白的特有结构特征。 利用GLUT1的晶体结构可以精确地定位与疾病相关的突变氨基酸,揭示其致病机理。分析显示,三十余个突变氨基酸基本集中于三个区域:底物结合区域、胞外门控区、胞内门控区,它们的突变或者影响了底物识别,或者影响转运蛋白的构象变化。晶体结构使得理解这些致病突变的机理一目了然。与之前获得的向胞外半开口的XylE晶体结构比较揭示出

葡萄糖转运体

葡萄糖转运体资料 1、葡萄糖转运体是什么? 功能营养品(食品),主要成分是葡萄糖转运体。 【葡萄糖转运体是一类镶嵌在细胞膜上转运葡萄糖的载体蛋白质,它广泛分布于体内各种组织。根据转运葡萄糖的方式分为两类:一类是钠依赖的葡萄糖转运体(SGLT),以主动方式逆浓度梯度转运葡萄糖;另一类为易化扩散的葡萄糖转运体(GLUT),以易化扩散的方式顺浓度梯度转运葡萄糖,其转运过程不消耗能量。研究发现GLUT的分布及质量与DM糖尿病的发生发展具有极为密切的关系。细胞的糖代谢取决于细胞对葡萄糖的摄取,葡萄糖无法自由通过细胞膜脂质双层结构进入细胞,细胞对葡萄糖的摄入需要借助细胞膜上的葡萄糖转运体(glucose transporter ,GLUT)来完成。GLUT结构具有以下共同特点:①具有12个跨膜螺旋环;②螺旋环上存在7个保守氨基酸残基;③胞膜内面存在几个酸性和碱性氨基酸残基;④具有两个保守的色氨酸残基;⑤具有两个保守的酪氨酸残基。它们是一组有着高度结构同源性的糖蛋白分子,所有的GLUT都具有12个跨膜节段的结构特征,均含有两个较大的环形结构,其中一个定位于第一、第二跨膜节段的细胞外区域,另一个定位于第六、第七跨膜节段的细胞内区域。其氨基末端及羧基末端均位于细胞膜的胞浆面。】 2、葡萄糖转运体有什么作用? 帮助人体“转运血糖,转化能量” 【葡萄糖转运体能有效的营养并修复受损的β细胞,使其分泌出高质量,足够数量的胰岛素,从而使其血糖达到正常,同时还能在人体内完成绝大部分的能量转化,让一些合并症得以相应的逆转和消失。】 3、葡萄糖转运体与糖尿病的关系 自1921年,班廷发现胰岛素,人类一直将糖尿病治疗聚集于胰岛素,然而,美国制药有限公司首席医学专家约翰·朗霍斯特博士通过长达30年的研究发现:对于糖尿病的治疗,葡萄糖转运体的地位甚至比胰岛素还要高。 胰岛素的唯一作用就是降低血糖,健康人只有在进食的时候才会分泌胰岛素,其他绝大多数时间内胰岛β细胞

人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构(中文翻译)

人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构 摘要: 葡萄糖转运蛋白GLUT1主要促进葡萄糖扩散进入红细胞,并负责葡萄糖供应到大脑和其他器官。不正常的基因突变可能导致GLUT1缺陷综合症,其中GLUT1的过度表达是癌症的预示指标。尽管经过几十年的调查, GLUT1的结构尚不清楚。在这里,我们报告的人GLUT1的晶体结构在3.2 ?分辨率的状态。一种被捕获的具有典型的向内折叠构象的全长蛋白。这种结构可以实现对精确映射和疾病相关的基因突变中GLUT1的潜在机理的解释。这些突变基因结构提供了一个洞察GLUT1和糖搬运工亚家族的其他成员的交流访问机制的途径。在单向转运GLUT1与质子耦合木糖转运体XylE的结构比较中,可以检验被动推动者和积极转运的转运机制。 GLUT1 由SLC2A1编码,介导的细胞将基底水平葡萄糖的摄取到许多组织中。特别是,它负责通过促进葡萄糖的扩散,使成红细胞常数摄取保持在约5毫米的血液浓度。GLUT1在血液组织屏障的内皮细胞内具有使葡萄糖供应到大脑和其他器官中的核心作用。 GLUT1的失活突变,将导致血糖运输活动受损,而这是与疾病相关联的缺乏能源供应到大脑不足相关联的。 GLUT1缺陷综合征(又称德活体综合征)的特点是症状包括早发性癫痫,小头畸形和发育迟缓的频谱。癌细胞需要增强葡萄糖的供应,部分是通过无氧糖酵解( Warburg效应)的效率较低的能源产生。确定GLUT1的水平将作为肿瘤预后的重要指标。因为它的基本生理和病理意义,GLUT1一直是功能研究及结构测定的重点。 GLUT1属于MFS ,其中规模最大最普遍存在的二次转运蛋白超家族之一的糖搬运工亚科。 MFS转运共享一个保守的核心,其包括由两个离散地折叠的结构,即在氨基和羧基末端结构域12个跨膜片段。在每个领域,连续六次跨膜段折叠成一对“3+3 ”反向重复的片段。已知的的实验证据表明,三螺旋束可以表示其基本结构和功能单位。所有MFS转运蛋白被认为是利用交流访问机制,其中由底物结合位点是从两侧通过转运蛋白的构象变化交替访问OFTHE膜运输衬底。 细菌GLUT1同系物,在D -木糖的结构:从大肠杆菌和葡萄糖H+转运体XylE (参28 ,29 )或从表皮葡萄球菌获得的H+转运体GLCP(参见30 )已有报道。值得注意的是, XylE的结构约束着GLUT1 (参见28 )以托德 - 木糖ORD -葡萄糖启用同源性为基础的建模。然而,无论XylE和GLCP都是作为GLUT1一个催化葡萄糖向下穿过膜的浓度梯度单向转运质子驱动转运体。人类GLUT1的原子结构对理解它的运输和疾病机制至关重要。 GLUT1的结构测定

葡萄糖转运体

葡萄糖转运体 葡萄糖转运体是一类镶嵌在细胞膜上转运葡萄糖的载体蛋白质,它广泛分布于体内各种组织。根据转运葡萄糖的方式分为两类:一类是钠依赖的葡萄糖转运体(SGLT),以主动方式逆浓度梯度转运葡萄糖;另一类为易化扩散的葡萄糖转运体(GLUT),以易化扩散的方式顺浓度梯度转运葡萄糖,其转运过程不消耗能量。研究发现GLUT的分布及质量与DM糖尿病的发生发展具有极为密切的关系。细胞的糖代谢取决于细胞对葡萄糖的摄取,葡萄糖无法自由通过细胞膜脂质双层结构进入细胞,细胞对葡萄糖的摄入需要借助细胞膜上的葡萄糖转运体(glucose transporter ,GLUT)来完成。GLUT结构具有以下共同特点:①具有12个跨膜螺旋环;②螺旋环上存在7个保守氨基酸残基;③胞膜内面存在几个酸性和碱性氨基酸残基;④具有两个保守的色氨酸残基;⑤具有两个保守的酪氨酸残基。它们是一组有着高度结构同源性的糖蛋白分子,所有的GLUT都具有12个跨膜节段的结构特征,均含有两个较大的环形结构,其中一个定位于第一、第二跨膜节段的细胞外区域,另一个定位于第六、第七跨膜节段的细胞内区域。其氨基末端及羧基末端均位于细胞膜的胞浆面。 葡萄糖转运体与糖尿病 自1921年,班廷发现胰岛素,人类一直将糖尿病治疗聚集于胰岛素,然而,美国制药有限公司首席医学专家约翰·朗霍斯特博士通过长达30年的研究发现:对于糖尿病的治疗,葡萄糖转运体的地位甚至比胰岛素还要高。 胰岛素的唯一作用就是降低血糖,健康人只有在进食的时候才会分泌胰岛素,其他绝大多数时间内胰岛β细胞并不分泌胰岛素,大量临床和事实证明,如果,胰岛素分泌过多,不仅会导致低血糖,甚至足以置人于死地。 可见,胰岛素只能起到降低血糖作用,根本无法起到平衡血糖浓度的作用! 人体在正常状态下,调节并控制着葡萄糖代谢的平衡的是葡萄糖转运体! 葡萄糖的代谢取决于细胞对葡萄糖的摄取,然而,葡萄糖无法自由通过细胞膜脂质双层结构进入细胞,细胞对葡萄糖的摄入需要借助细胞膜上的葡萄糖转运蛋白(glucose transporters)简称葡萄糖转运体(GLUT)转运功能才能得以实现。 葡萄糖转运体存在于身体各个组织细胞中,24小时不间断从高浓度像低浓度转运葡萄糖的,用以控制人体葡萄糖代谢的平衡,而且在转运过程并不消耗能量,如果说胰岛素是机动部队,哪里有问题去哪里,葡萄糖转运体就是无私奉献的常驻部队,不到生命终结或任务结束的一刻,葡萄糖转运体就会不停的工作,最为值得称道的是,无论葡萄糖转运体的数量如何增加,都只会使血糖在细胞和组织间保持相对的血糖平衡,而不会出现血糖突然降低危及健康的现象。 也因此,医学界得出结论,身体葡萄糖代谢的真正主宰,是葡萄糖转运体,而不是胰岛素,调节身体糖代谢,必须从葡萄糖转运体入手。 不仅如此,人体所有细胞均需葡萄糖的营养供给,合成胰岛素的β细胞也不例外,特别是胰岛素的生成过程,需要大量营养供给,也就是只有葡

对葡萄糖转运蛋白的讨论(一)

对葡萄糖转运蛋白的讨论(一) 关键词:葡萄糖转运蛋白糖尿病胰岛素释放障碍胰岛素抵抗葡萄糖转运蛋白是细胞转运葡萄糖的载体。研究发现,葡萄糖转运蛋白(后简称GLUT)是一个蛋白家族,包括多种蛋白,它们在体内的公布以及与葡萄糖分子的亲合力差异显著。其中GLUT2和GLUT4尤为重要。GLUT2是胰岛B细胞膜上的转运蛋白,在血糖浓度升高时,促进GLUT2对葡萄糖的转运功能,继而刺激胰岛素释放。GLUT4在脂肪细胞和肌细胞中表达,胰岛素刺激GLUT4在脂肪细胞和肌细胞或表达,胰岛素刺激GLUT4分子转移到细胞膜上,促进葡萄糖分子的转运过程。GLUT2和GLUT4分子的研究对于糖尿病的胰岛素释放障碍和胰岛素抵抗有重要意义。 1GLUT的分类 除了肾和肠道有能量依赖性的钠-葡萄糖协同转运外,其它大多数细胞都有非能量依赖的转运体存在。它们将葡萄糖分子从高浓度向低浓度载过细胞膜。现已发现至少存在五种这样的转运蛋白,它们对葡萄糖的转运有各自不同的特点,分为GLUT1、GLUT2、GLUT3、GLUT4和GLUT5。GLUT1分子在人类所有组织中均存在,它调节葡萄糖摄取。它对葡萄糖分子有很高的亲合力,因此在相对低浓度葡萄糖的状态下也能转运葡萄糖分子。由于这个原因,GLUT1是一种重要的脑血管系统成分,保证足够血浆葡萄糖分子转运进入中枢神经系统。 与GLUT1不同,GLUT2分子对葡萄糖亲合力极低,似乎仅在血浆葡萄

糖水平相对较高时才作为转运体发挥载体功能。例如饭后,胰岛B细胞和肝细胞中起葡萄糖转运功能的分子就是GLUT2。这种生理功能抑制了正常状态或饥饿条件下肝脏对葡萄糖分子的摄取和胰岛素不正常分泌。OgawaY等人研究发现,对于Ⅱ型、Ⅰ型早期糖尿病人和胰腺移植失败的病人,在血糖浓度升高时,普通B细胞中GLUT2分子的表达有所下降。因此他们得出结论:对于上述病人,高血糖通过对GLUT2的下调作用减少葡萄糖诱导的胰岛分泌,加重病情。虽然,GLUT2分子是葡萄糖刺激胰岛素分泌的一个关键因子,但其他环节如糖激酶异常,ADP-核糖生成障碍等均与胰岛素分泌障碍有关,因此上述实验只能说明GLUT2分子在胰岛B细胞的葡萄糖转运中起着重要作用,其它结论还有待研究。 GLUT3分子在所有组织中均已发现,主要作为神经元表面的葡萄糖转运体,它对葡萄糖分子也有高亲合性,负责将葡萄糖从脑脊液转运至神经元细胞。 GLUT4主要存在于骨骼肌、脂肪细胞的胞浆中,一般情况下,不能起转运葡萄糖的作用,仅在胰岛素的信号刺激下,才能通过易位作用转运到细胞膜上,促进饭后葡萄进入上述组织中储存起来。 GLUT5在人类小肠刷状缘上表达,主要作为果糖转运体,在肝脏也高度表达。 2GLUT4分子是研究的一个热点 糖尿病的发病机制归纳而言无外乎两个方面,一是胰岛素分泌不足,

葡萄糖与氨基酸的跨膜转运机制

葡萄糖与氨基酸的跨膜转运机制 物质的跨膜运输是高考的一个高频考点,统计发现:近5年在新课标全国卷中出现的频率为0.8,刚好最近正在指导学生的“物质跨膜方式”的相关复习,感觉学生对这方面的理解没有一个很好的逻辑,判断跨膜输运方式纯粹靠背诵记忆,非常机械,不能站在生命系统的范围去理解,缺乏生命观念和科学思维。为了让学生在复习后对跨膜运输有个清晰的认识和理解,彻底突破瓶颈,备课时我特意查阅了一些知网上的文献。先说一下我的总体思路: 生物膜的成分——生物膜的结构(流动镶嵌模型)——物质的跨膜运输。 一、举例分析: ①氧气、二氧化碳、氮气、水、乙醇(共性:比磷脂分子的缝隙小,自由穿过) ②苯、甘油(共性:脂溶性,与磷脂互溶,也自由穿过) ③氨基酸、葡萄糖、核苷酸(较大(比缝隙大):需借助蛋白质) ④钠离子、钾离子(离子很小,但溶液中水合离子较大(比缝隙大):需借助蛋白质) ⑤大分子物质(大过膜蛋白:需借助囊泡) 二、归纳: 1.很小的分子和脂溶性物质:自由扩散。比如①② 2.不大不小的:借助蛋白质(载体蛋白和通道蛋白),比如③④ 3.很大很大的:借助囊泡(胞吞和胞吐),比如⑤ 提示:水分子跨膜运输的方式:自由扩散和水通道蛋白介导的协助扩散(做题时,如题干没有信息提示,一般认为水分子跨膜运输的方式是自由扩散)。 三、摆事实(资料) 小肠上皮细胞靠近肠腔一端的细胞膜呈“刷”状,这大大增加了细胞膜的表面积,有人经过计算,发现小肠的吸收面积如果全部展开,足有400平方米之大。这么大的吸收面积,足以导致食物分解后在局部形成的葡萄糖浓度比小肠上皮细胞中的要低。还有肾小管上皮细胞对葡萄糖的重吸收也是如此。(方式:主动运输) 由于主动运输的原因,小肠上皮细胞的葡萄糖浓度明显大于组织液中的葡萄糖浓

P-gp多药耐药性蛋白转运体资料

P-g p多药耐药性蛋白 转运体

P-gp多药耐药性蛋白转运体 摘要:P-糖蛋白(P-gp)是一种能量依赖性的转运蛋白,能将许多结构不同的化合物逆向转运出细胞。P-糖蛋白的表达与肿瘤细胞的多药耐药密切相关,是导致肿瘤失败的主要原因。P 糖蛋白的作用分子比较多,有不同的作用机制及作用效果。调节P-糖蛋白,在临床上有重要的作用,逆转P-gp的耐药作用展现了解决肿瘤治疗耐药的临床应用前景。 关键字:P-gp;多药耐药;肿瘤;药物;转运体 正文 P-糖蛋白(P-gp)是一种分子量170KD的跨膜糖蛋白(P170),它具有能量依赖性“药泵”功能,是能量依赖性转运蛋白,能将许多不同的化合物转出细胞外。P-糖蛋白是一个比较常见的保护细胞免受外来有害分子入侵的分子泵,它位于细胞膜上,不停的“搜查”着外来的疏水分子,就如同一个守护细胞的“保安”。P-gp既能与药物结合,又能与ATP结合,ATP供能,使细胞内药物泵出细胞外,减低了细胞内的药物浓度使细胞产生耐药性。P-gp在正常人体血液,脑脊液中有少量表达,在心脏、睾丸、胎盘、肾上腺皮质、部分免疫细胞、脉络丛上皮细胞、膀胱上皮细胞均发现有P-gp的分布。P-gp以能量依赖性的方式将药物泵出细胞外,减少药物转运进入细胞内从而使细胞内蓄积药物减少。此外,还可使细胞内药物再分布而进一步减少作用靶点部位的药物浓度。有研究指出,P-gp可能通过一些信号通路参与了肿瘤多药耐药的发生,如阻断P13K/AKT信号通路可增强人结肠癌耐药细胞的药物敏感性,抑制p-Akt和p-13k的磷酸化表达水平,可以逆转P-gp介导的结肠癌多药耐药。也有研究发现,P糖蛋白广泛存在于正常的组织和器官,参与药物和内外毒素的吸收、分布和排泄,行使解读和防御保护的功能,因此可以通过移植P糖蛋白基因有效的降低经济鱼类、虾类等水产品和经济作物中有毒污染的积累,对保护人类健康有着重要的意义。 肿瘤的多药耐药性(multidrug resistance gene MDR)是肿瘤耐药的主要机制之一,是导致机体多种恶性肿瘤化疗失败的主要原因,P-gp是肿瘤多药耐药的标志物。产生肿瘤多药耐药的原因很多,如通过细胞膜泵将药物泵出细胞外,对药物诱导的细胞凋亡的抑制作用,对药物作用靶点的分子修复作用,对细胞内积聚的药物的重新分配,一些生物化疗方面的改变等。MDR是指肿瘤细胞不仅可以对同类型的抗肿瘤药物产生耐药而且对未接触过的结构不同作用机制各异的其他抗肿瘤药物也可产生交叉耐药,P-gp是MDR1基因编码的一种能量依赖性药物排除泵与抗癌多药耐药表型及临床化疗效果密切相关它是一系列复杂的疏水化合物底物的转运者。可介导植物碱类紫杉醇等抗癌药物的耐药。众多研究结果证实,P-gp是多药耐药机制的标志由它介导的耐药途径称为经典的耐药途径。肿瘤细胞通过ATP介导的转运蛋白将化疗药物泵出细胞外,这是目前公认的MDR最主要的机制。产生耐药有两种机制:第一,对第一次化疗产生的耐药天然性耐药;第二,在化疗过程中产生耐药的获得性耐药。化疗前MDR 高表达的肿瘤,其化疗作用往往不理想,化疗前MDR低表达的肿瘤,对化疗有较好的效

人源葡萄糖转运蛋白GLUT的晶体结构解读

葡萄糖转运蛋白GLUT1的晶体结构 宏观评述 一、背景介绍: 葡萄糖(D-glucose)是地球上包括从细菌到人类各种生物已知最重要、最基本的能量来源,也是人脑和神经系统最主要的供能物质;大脑平均每天消耗约120克葡萄糖,占人体葡萄糖总消耗量的一半以上。葡萄糖代谢的第一步就是进入细胞:亲水的葡萄糖作为一种有机大分子不能自由穿透疏水的脂质双层结构细胞膜进入细胞,其进出细胞需要通过镶嵌于细胞膜上的葡萄糖转运蛋白(glucose transporters)简称葡萄糖转运体(GLUT)转运功能才能得以实现。其中一类属于主要协同转运蛋白超家族(Major Facilitator Superfamily,简称MFS)的转运蛋白是大脑、神经系统、肌肉、红细胞等组织器官中最重要的葡萄糖转运蛋白(glucose transporters,简称GLUTs)。在人体的14个GLUTs中,GLUT1、2、3、4这四种蛋白生理功能最重要,研究最广泛,GLUT1几乎存在于人体每一个细胞中,是红细胞和血脑屏障等上 皮细胞的主要葡萄糖转运蛋白,对于维持血糖浓度的稳定和大脑供能起关键作用。在已知的人类遗传疾病中,G L U T 1 功能完全缺失将致死,功能部分缺失会使细胞对葡萄糖吸收不足而导致大脑萎缩、智力低下、发育迟缓、癫痫等一系列疾病(GLUT1 Deficiency syndrome,又称De Vivo syndrome)同时也会因葡萄糖不能及时为人体利用消耗而导致血糖浓度的异常升高。另一方面,当发生癌变时,葡萄糖是肿瘤细胞最主要的能量来源,但是肿瘤细胞由于缺乏氧气供应而只能对

葡萄糖进行无氧代谢,同质量葡萄糖所提供的能量不到正常细胞的10%,因而对葡萄糖的需求剧增(这是被称为Warburg Effect的肿瘤 细胞代谢现象),在很多种类的肿瘤细胞中都观察到GLUT1的超量表达,以大量摄入葡萄糖维持肿瘤细胞的生长扩增,这使得GLUT1的表达量 可能作为检测癌变的一个指标。GLUT1–4是一种类胰岛素敏感型葡萄糖运输载体,它与2型糖尿病密切相关,细胞中GLUT1–4表达的减少 以及其转位的障碍都是引发糖尿病的重要因素。 二、研究介绍: 他们首先获得了GLUT1-4在大肠杆菌中的同源蛋白,XylE的结构。XylE在肠杆菌中负责将D-木糖以质子依赖的方式同向转运进入细胞。它与人的GLUT1-4蛋白有着高达50%的序列相似性,进化上高度保守。细菌GLUT1–4同源物XylE分别与D-木糖、D-葡萄糖和6-溴-6-脱氧-d-葡萄糖构成的三种复合物的晶体结构,分辨率分别为2.8、2.9 和2.6埃。其三维晶体结构中包含一个典型的由12个跨膜片段和一个独特的四螺旋结构域构成的主要协同转运蛋白超家族(Major Facilitator Superfamily,MFS)折叠。XylE被捕获在一个面向外(outward-facing)、部分闭合的构象中。 XylE蛋白的三维晶体结构呈现出典型的MFS家族折叠方式——由12个跨膜螺旋组成N端和C端两个以假两次轴对称的结构域。与已知结构的MFS超家族其它成员不同,XylE呈现出一种向细胞外侧开放、部分封闭的全新构象,并且具有一个独特的由4个α螺旋组成的胞内结构域。颜宁研究组获得了XylE与底物D-木糖,抑制剂D-葡萄糖,

葡萄糖转运蛋白

人类不同肿瘤和癌细胞系中已发现5种葡萄糖转运子亚型,Glut-1是惟一的几乎存在于所有癌细胞系中的亚型,并已发现在许多人类肿瘤中均有高表达,与肿瘤最为密切相关。Glut-1的过度表达是恶性细胞在生长转化过程中对其所处的特殊生理微环境的反应。Chung JK,Lee YJ,Kim C,el a1.Mechanisms related to[ F]fluoro de-oxyglucose uptake of human colon cancers transplanted in nude mice[J].J Nucl Med,1999,40:339. Glut-1过度表达可转运更多的葡萄糖以满足恶性细胞高代谢率和快速生长的需要。体内外的实验表明,Glut-1对18F-FDG的吸收起主要作用。 Brown RS,Leung JY,Kison PV,et a1.Glucose transporters andFDG up-take in untreated primary hmnan non-small cell lung cancer. J Nucl Med,1999,40 :556一. 葡萄糖转运蛋白1(glucose transporter 1,GLUT-1)是一种组织细胞进行跨膜转运葡萄糖的重要载体,在哺乳动物胚胎和成熟组织中低水平表达,但在缺氧及缺血的恶性肿瘤细胞中表达显著增高,且与肿瘤进展、患者预后有着一定关系。 研究发现,不同部位GLUT-1的表达程度与肿瘤的关系存在着一定的差异,例如:在食管癌中,GLUT-1表达的高低和肿瘤细胞的浸润程度、淋巴结转移以及病理分级都有着一定相关性;在肺癌中,GLUT-1表达与其分期有关,越是晚期的肿瘤相应的GLUT-1表达阳性率越高;在眼鳞状细胞癌细胞中,GLUT-1表达强弱与肿瘤的等级及细胞的增殖呈正相关¨;在胰腺导管腺癌中,通过GLUT-1的检测能为其早期判断肿瘤的恶性程度、生存率高低提供重要信息J。Parente 等对黑素瘤及黑素病变中GLUT-1的检测来早期鉴别良恶性,有效解决黑素瘤早期常被忽略的问题;同样在骨与软组织肉瘤中的GLUT-1也成呈现高表达,并且高表达的程度与患者的总存活率呈正相关;在胃部肿瘤中,GLUT-1表达强弱与其侵袭性和患者预后有直接的关系。 在众多癌基因中,一部分抑癌基因可降低GLUT-1活性,抑制其表达。如3可以降低GLUT-1表达。而癌基因如Ras,Psrc强表达可以提高或者促进GLUT-1表达活性,提高葡萄糖转运。Schwartzenberg-Bar-Yaseph F,Armoni M,Karnieli E.The tumor suppressor p53 down regulates glucose transpo~em GLUT-1 and GLUT-4 gene expression[J].Cancer Res,2004,64(7):2627-2633. Tateishi等通过对骨与软组织中GLUT-1的含量检测及FDG-PET的检查,发现随肿瘤恶性的程度的增加,GLUT一1的含量也相应增加,FDG-PET的检查的阳性率也随之增加。Manede等在肺癌中、kagp等在淋巴瘤中也有同样的发现。 [31]Tateishi U,Yamaguchi U,Seki K,Teranchi T,Arai Y,Hasegawa T.Glut-1 expression and enhanced glucose metabolism ape assoc iated with tumour grade in bone and soft tissue sarcomas:a pmspec-tire evaluation by F-fluorodeoxyglucose positron emission tomo.graphy[J].Eur J Nucl Med Mol Imaging,2006,33(6):683.691. [32]Mamede M,Higashi T,Kitaichi M,Ishizu K,Ishimori T,Nakamoto Y,et a1.F-FDG uptake and PCNA,GLUT-1,and hexoki-Base-II expressions in

对葡萄糖转运蛋白的讨论

医学生 对葡萄糖转运蛋白的讨论 文字表述:关键词: 葡萄糖转运蛋白 糖尿病 胰岛素释放障碍 胰岛素抵抗  葡萄糖转运蛋白是细胞转运葡萄糖的载体。研究发现,葡萄糖转运蛋白(后简称GLUT)是一个蛋白家族,包括多种蛋白,它们在体内的公布以及与葡萄糖分子的亲合力差异显著。其中GLUT2和GLUT4尤为重要。GLUT2是胰岛B细胞膜上的转运蛋白,在血糖浓度升高时,促进GLUT2对葡萄糖的转运功能,继而刺激胰岛素释放。GLUT4在脂肪细胞和肌细胞中表达,胰岛素刺激GLUT4在脂肪细胞和肌细胞或表达,胰岛素刺激GLUT4分子转移到细胞膜上,促进葡萄糖分子的转运过程。GLUT2和GLUT4分子的研究对于糖尿病的胰岛素释放障碍和胰岛素抵抗有重要意义。 1 GLUT的分类 除了肾和肠道有能量依赖性的钠-葡萄糖协同转运外,其它大多数细胞都有非能量依赖的转运体存在。它们将葡萄糖分子从高浓度向低浓度载过细胞膜。现已发现至少存在五种这样的转运蛋白,它们对葡萄糖的转运有各自不同的特点,分为GLUT1、GLUT2、GLUT3、GLUT4和GLUT5。 GLUT1分子在人类所有组织中均存在,它调节葡萄糖摄取。它对葡萄糖分子有很高的亲合力,因

此在相对低浓度葡萄糖的状态下也能转运葡萄糖分子。由于这个原因,GLUT1是一种重要的脑血管系统成分,保证足够血浆葡萄糖分子转运进入中枢神经系统。 与GLUT1不同,GLUT2分子对葡萄糖亲合力极低,似乎仅在血浆葡萄糖水平相对较高时才作为转运体发挥载体功能。例如饭后,胰岛B细胞和肝细胞中起葡萄糖转运功能的分子就是GLUT2。这种生理功能抑制了正常状态或饥饿条件下肝脏对葡萄糖分子的摄取和胰岛素不正常分泌。OgawaY等人研究发现,对于Ⅱ型、Ⅰ型早期糖尿病人和胰腺移植失败的病人,在血糖浓度升高时,普通B细胞中GLUT2分子的表达有所下降。因此他们得出结论:对于上述病人,高血糖通过对GLUT2的下调作用减少葡萄糖诱导的胰岛分泌,加重病情。虽然,GLUT2分子是葡萄糖刺激胰岛素分泌的一个关键因子,但其他环节如糖激酶异常,ADP-核糖生成障碍等均与胰岛素分泌障碍有关,因此上述实验只能说明GLUT2分子在胰岛B细胞的葡萄糖转运中起着重要作用,其它结论还有待研究。 GLUT3分子在所有组织中均已发现,主要作为神经元表面的葡萄糖转运体,它对葡萄糖分子也有高亲合性,负责将葡萄糖从脑脊液转运至神经元细胞。 GLUT4主要存在于骨骼肌、脂肪细胞的胞浆中,一般情况下,不能起转运葡萄糖的作用,仅在胰岛素的信号刺激下,才能通过易位作用转运到细胞膜上,促进饭后葡萄进入上述组织中储存起来。 GLUT5在人类小肠刷状缘上表达,主要作为果糖转运体,在肝脏也高度表达。

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