葡萄糖轉運蛋白與疾病

2017-12-05 來(lái)源：腫瘤代謝營(yíng)養治療標簽：掌上醫生喝茶減肥一天瘦一斤安全減肥 cps聯(lián)盟美容護膚

摘要：葡萄糖是一種最重要的能量來(lái)源，組織細胞攝入葡萄糖需借助細胞膜上的葡萄糖轉運蛋白（GLUT）載體，運載葡萄糖進(jìn)入上皮細胞、促進(jìn)細胞代謝。

　　葡萄糖是一種最重要的能量來(lái)源，組織細胞攝入葡萄糖需借助細胞膜上的葡萄糖轉運蛋白（GLUT）載體，運載葡萄糖進(jìn)入上皮細胞、促進(jìn)細胞代謝。到目前為止，已有14種GLUT被發(fā)現，分別為GLUT1~12，H+-依賴(lài)性肌醇轉運體（H+-dependentmyo-inositoltransporter，HMIT）和GLUT-14.它們在體內的分布、各自功能及與葡萄糖親和力存在差異，并對葡萄糖有不同轉運效率。GLUT1及GLUT3對葡萄糖的親和力最高，GLUT2最低，其余介于二者之間。

　　GLUT1~GLUT4是基礎的葡萄糖轉運載體，GLUT1存在于人體各組織，是分布最廣泛的轉運體，及葡萄糖轉運主要載體。研究發(fā)現，GLUT1過(guò)表達與腫瘤發(fā)生發(fā)展有關(guān)。GLUT2存在釋放葡萄糖入血的器官中，如肝、腸、胰腺B細胞、腎，而GLUT3則多表達在神經(jīng)細胞和血小板，也存在于全身各組織。GLUT4是胰島素敏感的葡萄糖轉運載體，主要存在于骨骼肌、心肌及脂肪組織中。GLUT5為果糖轉運載體，多存在于小腸及腎臟中。GLUT6為假基因，在蛋白質(zhì)水平上無(wú)表達。GLUT7主要表達與小腸的遠端，可轉運葡萄糖及果糖。GLUT8主要表達于睪丸中。GLUT9主要表達于肝臟、腎臟和胎盤(pán)。GLUT10主要表達于胰島素敏感的組織中，如肝臟、骨骼肌、胰腺。GLUT11表達于心臟和骨骼肌中為果糖轉運載體。GLUT12多表達于肌肉、心臟及脂肪細胞等，GLUT14特異性表達于睪丸組織中，HMIT為H/肌醇共同載體。

　　GLUTs體內環(huán)境改變非常敏感，并受機體內環(huán)境及信號分子、小分子因子、代謝產(chǎn)物的調節，廣泛參與信號通路“網(wǎng)絡(luò )”。與許多疾病發(fā)生、發(fā)展有關(guān)。目前研究較多的有GLUT1~4及GLUT9，其他GLUT研究較少，其中對GLUT1研究的最多。

　　與GLUT1有關(guān)疾病

　　腫瘤性疾病惡性腫瘤細胞獲得能量主要方式為有氧狀態(tài)糖酵解，葡萄糖是其唯一能量底物，血葡萄糖主要通過(guò)GLUT進(jìn)入胞內，腫瘤細胞快速生長(cháng)需要維持較高糖酵解水平，需要更多葡萄糖供應，腫瘤細胞表面GLUT1表達水平較高，增加葡萄糖攝取和轉運。包括肝臟、胰腺、乳腺、食管、肺、腦、腎臟、皮膚、卵巢、結腸、子宮內膜和子宮頸惡性腫瘤等多種惡性腫瘤細胞的GLUT1表達增高，陽(yáng)性表達率均達到50%。GLUT1不但可以反映腫瘤增殖，良、惡性，缺氧程度，侵襲轉移等重要生物學(xué)特征，且對腫瘤分期分級、治療效果及患者預后均能予以客觀(guān)評價(jià)。

　　腫瘤侵襲相關(guān)的表皮生長(cháng)因子/表皮生長(cháng)因子受體信號轉導通路中，GLUT1與表皮生長(cháng)因子受體HER-2及腫瘤血管內皮生長(cháng)因子的表達均呈正相關(guān)。GLUT1直接關(guān)系到葡萄糖的攝取，根據腫瘤糖代謝異常的原理，GLUT1有望作為腫瘤治療效果的評估指標。

　　缺血缺氧性腦病體內葡萄糖由血液通過(guò)血腦屏障進(jìn)入腦細胞，GLUT1可通過(guò)血腦屏障，且GLUT1、GLUT3在其所在的相應內皮細胞及神經(jīng)細胞內有較高含量，說(shuō)明GLUT1對缺血缺氧性腦病發(fā)生發(fā)展可能有決定性作用。

　　2型糖尿病目前已經(jīng)證實(shí)，2型糖尿病與肥胖患者成纖維細胞與肌細胞表明GLUT1含量明顯增加，以維持機體相對穩定的血糖水平。

　　血液系統疾病GLUT1是紅細胞膜上存在的葡萄糖轉運體，當紅細胞異常就可表現為GLUT1的表達或功能異常，進(jìn)一步引起供血供氧異常。GLUT1對血液系統有更廣泛的影響，刺激巨核細胞增生和成熟，增強血小板的功能，進(jìn)而影響凝血功能，可能與肥胖或糖尿病患者易血液高凝及血栓形成有關(guān)。

　　滋養細胞腫瘤GLUT1、GLUT3存在于人類(lèi)胎盤(pán)三級絨毛組織的一級絨毛干，GLUT1與滋養細胞惡性轉化無(wú)關(guān)，只負責轉移葡萄糖經(jīng)過(guò)胎盤(pán)屏障供胎兒營(yíng)養需要，而GLUT3高表達可作為滋養細胞惡性轉化的標志。

　　與GLUT2、GLUT3、GLUT4有關(guān)疾病

　　GLUT2可能與參與糖尿病發(fā)生，包括自身免疫性糖尿病。GLUT3為神經(jīng)元主要葡萄糖轉運載體，與神經(jīng)系統，尤其是缺血缺氧性腦病有關(guān)。GLUT4主要分布于脂肪細胞和肌肉細胞（均為胰島素敏感性細胞），在胰島素刺激或運動(dòng)刺激下，脂肪細胞和骨骼肌細胞中的GLUT4會(huì )從細胞內轉位至細胞膜上，兩種轉位途徑不同。但在2型糖尿病這種轉位功能被減弱，GLUT4轉位障礙導致胰島素抵抗。對于心臟疾病患者，可用胰島素誘導GLUT4轉位來(lái)提高心肌功能儲備，在心功能減退早期增加葡萄糖的供給，提高GLUT4的質(zhì)量，能增強心功能儲備，增加心肌細胞對缺氧缺血的耐受。

　　與GLUT9有關(guān)疾病

　　GLUT9與尿酸的代謝密切相關(guān)，肝臟和腎臟缺乏GLUT9表達，致血尿酸和尿尿酸同時(shí)升高，而致痛風(fēng)發(fā)生。加強GLUT9在痛風(fēng)發(fā)病中的研究有助于進(jìn)一步闡明痛風(fēng)的發(fā)病機制，并有助于為痛風(fēng)的防治開(kāi)辟新的方向。

　　GLUT目前與許多疾病發(fā)生相關(guān)，盡管一些機制目前尚不明確，但對它的研究，已經(jīng)引起廣泛的重視，成為研究的熱點(diǎn)，GLUT的進(jìn)一步研究，對認識腫瘤的生物學(xué)行為、開(kāi)展糖尿病防治和新型分子靶向治療、痛風(fēng)的防治等方面都具有重要意義。

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