GLUT葡糖转运蛋白
GLUT葡糖转运蛋白[1]
GLUT1
分布
广泛表达，尤其在血脑屏障、红细胞、胎盘和脂肪组织。
功能与动力学特性
基础葡萄糖摄取，维持脑和红细胞的能量供应
Km值：1–3 mM，高亲和力
病理关联
缺失导致GLUT1缺陷综合征（癫痫、发育迟缓）
肿瘤细胞中高表达（如乳腺癌），支持瓦博格效应
GLUT2
分布
肝脏、胰腺β细胞、小肠上皮细胞（基底膜）等
功能与动力学特性
胰腺β细胞中感知血糖，调控胰岛素分泌；进食后肝脏快速摄入血糖，也可介导葡萄糖的释放入血
低亲和力（Km≈17 mM），使得葡萄糖的输入速率在较大范围内随着其浓度变化而变化，有利于感知血糖浓度变化和摄入多余血糖
病理关联
突变导致Fanconi-Bickel综合征（肝糖原累积症）
GLUT3
分布
神经元、胎盘、精子等
功能与动力学特性
精子中支持能量代谢，促进运动能力
最高亲和力（Km≈1.4 mM），确保细胞高效摄取葡萄糖
病理关联
在神经退行性疾病如阿尔茨海默病中表达下调，与认知衰退相关
GLUT4
分布
胰岛素敏感组织（骨骼肌、心肌、脂肪组织）
功能与动力学特性
胰岛素依赖性：通过PI3K/Akt通路促进囊泡膜转位，增加葡萄糖摄取
Km≈5 mM，平衡基础与刺激需求
病理关联
2型糖尿病中膜转位受阻，导致胰岛素抵抗
GLUT5
分布
小肠刷状缘、睾丸、精子
功能与动力学特性
果糖特异性转运,在小肠中吸收果糖，在睾丸中促进精子成熟
Km≈6 mM
病理关联
在肺癌转移患者肿瘤组织中高表达，并介导了果糖代谢通路的激活，进而抑制细胞能量感受器AMPK，并活化其下游的mTORC1信号通路，促进肺癌细胞恶性生长[2]
GLUT6
分布
脑、脾脏、白细胞
功能与动力学特性
早期认为是假基因，现发现可能参与免疫细胞葡萄糖代谢
底物偏好性不明确，可能转运脱氧葡萄糖类似物功能尚未完全阐明，可能与炎症调控相关?
GLUT7
分布
小肠、结肠、肝脏内质网
功能
转运葡萄糖-6-磷酸（G6P），参与内质网糖代谢，参与糖原合成或NADPH生成
GLUT8
分布
睾丸、脑、脂肪组织（胞内囊泡）
功能
胰岛素刺激下转位至细胞膜，辅助GLUT4；睾丸中支持精子发生，脑中介导神经元能量供应部分研究认为其功能冗余，或与胆固醇代谢相关?
GLUT9
分布
肾脏近端小管、肝脏、软骨
功能与动力学特性
尿酸转运，主导肾脏尿酸重吸收；次要底物为果糖和葡萄糖
Km≈0.6 mM
病理关联
突变导致家族性低尿酸血症或痛风
GLUT10
分布
肝脏、胰腺、胎盘
功能
可能参与葡萄糖和脱氢抗坏血酸（DHA）的转运；调控氧化应激，影响血管内皮功能
病理关联
突变与动脉迂曲综合征（ATS）相关
GLUT11
分布
骨骼肌、心脏、脂肪组织
功能与动力学特性
果糖和葡萄糖双底物转运；肌肉中可能辅助GLUT4，增强运动后糖摄取
果糖Km≈0.8 mM
存在GLUT11A/B/C三种剪接变体，功能差异待研究
GLUT12
分布
乳腺、前列腺、骨骼肌（胞内定位）
功能
胰岛素/缺氧条件下转位至膜，支持肿瘤细胞糖酵解；乳腺癌中高表达，促进瓦博格效应?[3]
GLUT13
分布
脑神经元（溶酶体膜）
功能
H⁺/肌醇协同转运，不转运葡萄糖；调控肌醇代谢，影响神经元信号传导；唯一依赖质子梯度的GLUT家族成员
GLUT14
分布
睾丸（精子细胞）
功能
与GLUT3高度同源，可能支持精子能量代谢[4]