葡萄糖转运
细胞对葡萄糖的摄取和排出由多通道转运体介导,这些转运体在各组织间的表达存在差异。
Glut 家族转运体是葡萄糖进入细胞内所必需的物质。它们在葡萄糖依赖性器官中会大量表达,比如大脑、骨骼肌和肾脏。
SGLT 转运体在肾脏或小肠中的表达水平很高。SGLT2 介导从肾小球滤液中重新吸收葡萄糖,是治疗高血糖的重要药物靶标。
激素控制
胰岛素是一种合成代谢肽激素,由胰腺 β 细胞分泌,可促进细胞葡萄糖摄取和糖原储存。它会与胰岛素 R 结合,胰岛素 R 会引发通过 IRS1 和 IRS2 的信号传导。胰岛素分泌或作用失调分别是 1 型和 2 型糖尿病的决定性特征。
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胰高血糖素是胰腺 α 细胞在禁食期间分泌的一种分解代谢肽激素。它通过胰高血糖素 R 发出信号,并通过限制胰岛素分泌和促进肝糖原分解来平衡胰岛素的作用。
细胞内葡萄糖代谢
内化葡萄糖经由糖酵解被分解代谢,或者转化为糖原以储存能量,这些过程主要在肝脏中完成。葡萄糖和糖原代谢酶的表达由转录因子控制,此类转录因子会根据细胞内葡萄糖水平的变化而做出反应。
糖基化
蛋白质和脂质可以通过糖基化进行非酶修饰,以产生晚期糖基化终末产物 (AGE),如羧甲基赖氨酸 (CML)。经 AGE 修饰的大分子与 RAGE 和清道夫受体结合后,会引发广泛的炎症反应。高血糖、氧化应激和衰老会加速糖基化。