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葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白與疾病

2017-12-05 來(lái)源：腫瘤代謝營(yíng)養(yǎng)治療  標(biāo)簽： 掌上醫(yī)生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護(hù)膚
摘要：葡萄糖是一種最重要的能量來(lái)源，組織細(xì)胞攝入葡萄糖需借助細(xì)胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（GLUT）載體，運(yùn)載葡萄糖進(jìn)入上皮細(xì)胞、促進(jìn)細(xì)胞代謝。

 　　葡萄糖是一種最重要的能量來(lái)源，組織細(xì)胞攝入葡萄糖需借助細(xì)胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（GLUT）載體，運(yùn)載葡萄糖進(jìn)入上皮細(xì)胞、促進(jìn)細(xì)胞代謝。到目前為止，已有14種GLUT被發(fā)現(xiàn)，分別為GLUT1~12，H+-依賴性肌醇轉(zhuǎn)運(yùn)體（H+-dependentmyo-inositoltransporter，HMIT）和GLUT-14.它們?cè)隗w內(nèi)的分布、各自功能及與葡萄糖親和力存在差異，并對(duì)葡萄糖有不同轉(zhuǎn)運(yùn)效率。GLUT1及GLUT3對(duì)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(chǔ)的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體，GLUT1存在于人體各組織，是分布最廣泛的轉(zhuǎn)運(yùn)體，及葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)主要載體。研究發(fā)現(xiàn)，GLUT1過(guò)表達(dá)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(xì)胞、腎，而GLUT3則多表達(dá)在神經(jīng)細(xì)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(zhuǎn)運(yùn)載體，主要存在于骨骼肌、心肌及脂肪組織中。GLUT5為果糖轉(zhuǎn)運(yùn)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(dá)。GLUT7主要表達(dá)與小腸的遠(yuǎn)端，可轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖及果糖。GLUT8主要表達(dá)于睪丸中。GLUT9主要表達(dá)于肝臟、腎臟和胎盤(pán)。GLUT10主要表達(dá)于胰島素敏感的組織中，如肝臟、骨骼肌、胰腺。GLUT11表達(dá)于心臟和骨骼肌中為果糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體。GLUT12多表達(dá)于肌肉、心臟及脂肪細(xì)胞等，GLUT14特異性表達(dá)于睪丸組織中，HMIT為H/肌醇共同載體。
 
　　GLUTs體內(nèi)環(huán)境改變非常敏感，并受機(jī)體內(nèi)環(huán)境及信號(hào)分子、小分子因子、代謝產(chǎn)物的調(diào)節(jié)，廣泛參與信號(hào)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(duì)GLUT1研究的最多。
 
　　與GLUT1有關(guān)疾病
 
　　腫瘤性疾病惡性腫瘤細(xì)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(nèi)，腫瘤細(xì)胞快速生長(zhǎng)需要維持較高糖酵解水平，需要更多葡萄糖供應(yīng)，腫瘤細(xì)胞表面GLUT1表達(dá)水平較高，增加葡萄糖攝取和轉(zhuǎn)運(yùn)。包括肝臟、胰腺、乳腺、食管、肺、腦、腎臟、皮膚、卵巢、結(jié)腸、子宮內(nèi)膜和子宮頸惡性腫瘤等多種惡性腫瘤細(xì)胞的GLUT1表達(dá)增高，陽(yáng)性表達(dá)率均達(dá)到50%。GLUT1不但可以反映腫瘤增殖，良、惡性，缺氧程度，侵襲轉(zhuǎn)移等重要生物學(xué)特征，且對(duì)腫瘤分期分級(jí)、治療效果及患者預(yù)后均能予以客觀評(píng)價(jià)。
 
　　腫瘤侵襲相關(guān)的表皮生長(zhǎng)因子/表皮生長(zhǎng)因子受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中，GLUT1與表皮生長(zhǎng)因子受體HER-2及腫瘤血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子的表達(dá)均呈正相關(guān)。GLUT1直接關(guān)系到葡萄糖的攝取，根據(jù)腫瘤糖代謝異常的原理，GLUT1有望作為腫瘤治療效果的評(píng)估指標(biāo)。
 
　　缺血缺氧性腦病體內(nèi)葡萄糖由血液通過(guò)血腦屏障進(jìn)入腦細(xì)胞，GLUT1可通過(guò)血腦屏障，且GLUT1、GLUT3在其所在的相應(yīng)內(nèi)皮細(xì)胞及神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)有較高含量，說(shuō)明GLUT1對(duì)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(xì)胞與肌細(xì)胞表明GLUT1含量明顯增加，以維持機(jī)體相對(duì)穩(wěn)定的血糖水平。
 
　　血液系統(tǒng)疾病GLUT1是紅細(xì)胞膜上存在的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體，當(dāng)紅細(xì)胞異常就可表現(xiàn)為GLUT1的表達(dá)或功能異常，進(jìn)一步引起供血供氧異常。GLUT1對(duì)血液系統(tǒng)有更廣泛的影響，刺激巨核細(xì)胞增生和成熟，增強(qiáng)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(yǎng)細(xì)胞腫瘤GLUT1、GLUT3存在于人類(lèi)胎盤(pán)三級(jí)絨毛組織的一級(jí)絨毛干，GLUT1與滋養(yǎng)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化無(wú)關(guān)，只負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)移葡萄糖經(jīng)過(guò)胎盤(pán)屏障供胎兒營(yíng)養(yǎng)需要，而GLUT3高表達(dá)可作為滋養(yǎng)細(xì)胞惡性轉(zhuǎn)化的標(biāo)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(zhuǎn)運(yùn)載體，與神經(jīng)系統(tǒng)，尤其是缺血缺氧性腦病有關(guān)。GLUT4主要分布于脂肪細(xì)胞和肌肉細(xì)胞（均為胰島素敏感性細(xì)胞），在胰島素刺激或運(yùn)動(dòng)刺激下，脂肪細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞中的GLUT4會(huì)從細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)位至細(xì)胞膜上，兩種轉(zhuǎn)位途徑不同。但在2型糖尿病這種轉(zhuǎn)位功能被減弱，GLUT4轉(zhuǎn)位障礙導(dǎo)致胰島素抵抗。對(duì)于心臟疾病患者，可用胰島素誘導(dǎo)GLUT4轉(zhuǎn)位來(lái)提高心肌功能儲(chǔ)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(qiáng)心功能儲(chǔ)備，增加心肌細(xì)胞對(duì)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(dá)，致血尿酸和尿尿酸同時(shí)升高，而致痛風(fēng)發(fā)生。加強(qiáng)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(jī)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(jī)制目前尚不明確，但對(duì)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(duì)認(rèn)識(shí)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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