葡萄糖转运体(GLUT)是一类调控细胞外葡萄糖进入细胞内的
跨膜蛋白家族,参与糖代谢,
炎性反应和
免疫应答等过程。
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,它分为两类: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。
已证实,葡萄糖转运体(GLUT)是葡萄糖通过血--
视网膜屏障的载体,存在于视网膜内屏障的
血管内皮细胞和外屏障的色素上皮细胞上,其功能是将循环中的葡萄糖转运至组织,是维持视网膜葡萄糖供给平衡的重要因素。葡萄糖转运体出现运转异常,则
糖代谢紊乱,视网膜细胞内葡萄糖堆积,进而使
糖基化终末产物、
蛋白质非酶糖基化合成加速,导致
内皮细胞和
周细胞损伤,使血--视网膜屏障遭到破坏,并引起微血管病变。
心肌葡萄糖转运体主要存在于心肌细胞膜,少量存在于
细胞内膜,正常情况下,当心肌葡萄糖摄入增加,
胰岛素可使葡萄糖转运体从细胞内膜转位至
肌膜和细胞膜,通过添充葡萄糖转运体数量协助心肌葡萄糖摄取,加速葡萄糖转运,形成心肌葡萄糖动态供给平衡。
但糖尿病患者体内血糖过高,一方面,葡萄糖转运体受到环境改变的影响,活性减弱,转运系统出现运转缺陷,减少了葡萄糖的
跨膜转运,可直接影响心肌葡萄糖的摄取和利用;另一方面,胰岛素的无法充分利用,会妨碍葡萄糖转运体的转位和聚集,可起运转作用的葡萄糖转运体数量明显减少;葡萄糖转运体数量和质量的降低,导致
心肌细胞的
能量代谢失衡,最终引起
糖尿病心肌病。
葡萄糖转运体在肾脏组织中,主要分布在血管平滑肌细胞、
肾小球系膜细胞、
肾小管髓袢升支粗段中。
体外培养的系
膜细胞已证实:肾葡萄糖转运体是肾脏摄取葡萄糖的主要
转运蛋白,肾葡萄糖转运体功能状态是肾脏葡萄糖摄取的关键,肾葡萄糖转运出现障碍,则肾脏内多余糖分无法排除体外,致系膜细胞肥大,
细胞外基质增多,肾小球基底膜增厚,出现
蛋白尿,因此,葡萄糖转运体易位障碍是
糖尿病肾病发生、发展的关键因素。