葡萄糖轉運體
葡萄糖轉運體
葡萄糖的代謝取決於細胞對葡萄糖的攝取,然而,葡萄糖無法自由通過細胞膜脂質雙層結構進入細胞,細胞對葡萄糖的攝入需要藉助細胞膜上的葡萄糖轉運蛋白(glucose transporters)簡稱葡萄糖轉運體(GLUT)轉運功能才能得以實現。
葡萄糖轉運體存在於身體各個組織細胞中,它分為兩類:一類是鈉依賴的葡萄糖轉運體(SGLT),以主動方式逆濃度梯度轉運葡萄糖;另一類為易化擴散的葡萄糖轉運體(GLUT),以易化擴散的方式順濃度梯度轉運葡萄糖,其轉運過程不消耗能量。
葡萄糖轉運體由細胞內合成,不能外源補充!
1.葡萄糖轉運體與糖尿病視網膜病變
糖尿病視網膜病變(DR)是糖尿病最為常見和嚴重的微血管併發症之一。
已證實,葡萄糖轉運體(GLUT)是葡萄糖通過血--視網膜屏障的載體,存在於視網膜內屏障的血管內皮細胞和外屏障的色素上皮細胞上,其功能是將循環中的葡萄糖轉運至組織,是維持視網膜葡萄糖供給平衡的重要因素。葡萄糖轉運體出現運轉異常,則糖代謝紊亂,視網膜細胞內葡萄糖堆積,進而使糖基化終末產物、蛋白質非酶糖基化合成加速,導致內皮細胞和周細胞損傷,使血--視網膜屏障遭到破壞,並引起微血管病變。
2.葡萄糖轉運體與糖尿病心肌病變
糖尿病心肌病變是原發於糖尿病而引起的心肌組織代謝和結構紊亂,以心肌細胞和微血管病理改變為主,主要表現為心臟舒張和收縮功能障礙。
徠心肌葡萄糖轉運體主要存在於心肌細胞膜,少量存在於細胞內膜,正常情況下,當心肌葡萄糖攝入增加,胰島素可使葡萄糖轉運體從細胞內膜轉位至肌膜和細胞膜,通過添充葡萄糖轉運體數量協助心肌葡萄糖攝取,加速葡萄糖轉運,形成心肌葡萄糖動態供給平衡。
但糖尿病患者體內血糖過高,一方面,葡萄糖轉運體受到環境改變的影響,活性減弱,轉運系統出現運轉缺陷,減少了葡萄糖的跨膜轉運,可直接影響心肌葡萄糖的攝取和利用;另一方面,胰島素的無法充分利用,會妨礙葡萄糖轉運體的轉位和聚集,可起運轉作用的葡萄糖轉運體數量明顯減少;葡萄糖轉運體數量和質量的降低,導致心肌細胞的能量代謝失衡,最終引起糖尿病心肌病。
3.葡萄糖轉運體與糖尿病腎病
糖尿病腎病的確切發病機制尚未被闡明,大多數人認為高血糖、細胞代謝紊亂是糖尿病導致組織器官損傷的一個基本病理生理改變。
葡萄糖轉運體在腎臟組織中,主要分佈在血管平滑肌細胞、腎小球系膜細胞、腎小管髓袢升支粗段中。
體外培養的系膜細胞已證實:腎葡萄糖轉運體是腎臟攝取葡萄糖的主要轉運蛋白,腎葡萄糖轉運體功能狀態是腎臟葡萄糖攝取的關鍵,腎葡萄糖轉運出現障礙,則腎臟內多餘糖分無法排除體外,致系膜細胞肥大,細胞外基質增多,腎小球基底膜增厚,出現蛋白尿,因此,葡萄糖轉運體易位障礙是糖尿病腎病發生、發展的關鍵因素。