葡萄糖转运体
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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
萄糖转运体不停转运葡萄糖供给β细胞,才能分泌出数量充足、高质量的胰岛素。
然而,葡萄糖转运体极易受人体内环境变化影响,饮食、运动、心情、服用药品等都可使葡萄糖转运出现转运障碍,进而导致胰岛β细胞无法得到有效的营养供给,致使β细胞分泌的胰岛素数量和质量降低,胰岛素无法正常和细胞上受体结合,降血糖机制受到影响,血糖升高;而高血糖的环境又会进一步影响β细胞葡萄糖转运体的转运,使转运功能进一步缺失,并最终形成恶性循环,最终导致胰岛β细胞营养供给缺失,部分细胞衰竭或功能减弱,形成糖尿病。
也就是说,葡萄糖转运体的活性减弱和数量减少,是使胰岛β细胞营养缺乏,无法分泌高质量和高数量的胰岛素并最终引发糖尿病最终原因,只有充分补充高质量的葡萄糖转运体,恢复胰岛β细胞营养供给,才能彻底逆转糖尿病。
所以治疗糖尿病,必须从外援补充葡萄糖转运体入手,科学恢复自身糖代谢,并最终达到身体代谢的重新平衡,才是真正从根源上摆脱糖尿病。
葡萄糖转运体与糖尿病慢性并发症的关系
1.葡萄糖转运体与糖尿病视网膜病变
糖尿病视网膜病变(DR)是糖尿病最为常见和严重的微血管并发症之一。
目前已证实,葡萄糖转运体(GLUT)是葡萄糖通过血--视网膜屏障的唯一载体,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。
维持糖尿病患者视网膜细胞内外糖代谢平衡,必须外援补充葡萄糖转运体,使视网膜细胞内多余的葡萄糖被清除,重新恢复正常的细胞代谢,并逐步逆转和修复病变,逆转视网膜病变。
2.葡萄糖转运体与糖尿病心肌病变
糖尿病心肌病变是原发于糖尿病而引起的心肌组织代谢和结构紊乱,以心肌细胞和微血管病理改变为主,主要表现为心脏舒张和收缩功能障碍。
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。
因此外援补充葡萄糖转运体,提供高质量,充足的葡萄糖转运体,增加了心肌利用细胞外葡萄糖的能力,是保护心肌细胞的最佳方式,也是恢复心肌原因代谢平衡,逆转糖尿病心肌病变的唯一途径。
3.葡萄糖转运体与糖尿病肾病