【摘要】：葡萄糖是人體最直接和重要的能量來(lái)源,血液中葡萄糖濃度的穩(wěn)定對(duì)于人體正常功能的行使具有非常重要的作用。而胰島素是調(diào)節(jié)血糖平衡的最重要的激素,它能在血糖升高時(shí)有效地促使細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收,從而保持血糖的穩(wěn)定,這一過(guò)程的紊亂將導(dǎo)致糖尿病的產(chǎn)生。目前II型糖尿病的發(fā)病率增長(zhǎng)很快,對(duì)其發(fā)病機(jī)理和治療方法的研究是目前國(guó)際上醫(yī)學(xué)和生物學(xué)研究的一個(gè)重點(diǎn)。研究表明細(xì)胞對(duì)葡萄糖的吸收是通過(guò)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(Glucose Transpoters,GLUTs)家族之一葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)子4(GLUT4)來(lái)介導(dǎo)的,胰島素的作用通過(guò)GLUT4來(lái)實(shí)現(xiàn),GLUT4的轉(zhuǎn)運(yùn)障礙可能與II型糖尿病的某些致病因素有關(guān)。因此對(duì)GLUT4在細(xì)胞中的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制的基礎(chǔ)研究具有重要的理論價(jià)值及實(shí)際指導(dǎo)意義。 研究過(guò)程中使用消散場(chǎng)顯微成像技術(shù)和單微粒跟蹤技術(shù)直觀地觀察了活體細(xì)胞內(nèi)單個(gè)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)子4囊泡(GLUT4 Storage Vesicle, GSV)和神經(jīng)內(nèi)分泌細(xì)胞內(nèi)的致密核心大囊泡(Large Dense Core Vesicle,LDCV)的三維運(yùn)動(dòng)軌跡,發(fā)現(xiàn)兩種囊泡都具有三種運(yùn)動(dòng)模式。定量分析顯示,作自由擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)和方向性擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的GSV數(shù)量明顯多于LDCV。對(duì)比GSV和LDCV的三維擴(kuò)散系數(shù), GSV的擴(kuò)散系數(shù)中值為7.2 ×10~(-4) μm~2/s,而LDCV僅為1.94 ×10~(-4) μm~2/s。雖然GSV和LDCV上含有許多相同的蛋白,但是我們的結(jié)果說(shuō)明GSV的活動(dòng)性遠(yuǎn)大于LDCV,提示二者的胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程涉及不同的分子機(jī)制。這一結(jié)果為進(jìn)一步研究GSV轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中涉及到到蛋白質(zhì)和分子生物學(xué)機(jī)制打下了基礎(chǔ)。同時(shí),通過(guò)對(duì)GSV胞吐的研究,發(fā)現(xiàn)胰島素顯著地縮短了參與胞吐的GSV的錨定時(shí)間,在活體細(xì)胞中從單囊泡水平上揭示了胰島素對(duì)GSV胞吐和GLUT4上膜過(guò)程的影響。
【圖文】：

GLUT4的結(jié)構(gòu)示意

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文和2之間及TM6和7之間各有一個(gè)大的弧形(loop)結(jié)構(gòu)；TM6和7之間的大loop把GLU蛋白結(jié)構(gòu)分為兩半，，即N-末端和C-末端部分。在細(xì)胞內(nèi)側(cè)面其它TM 部分之間的loop 較短，其長(zhǎng)度約8 個(gè)氨基酸殘基，這些短loop 設(shè)置可能在該結(jié)構(gòu)區(qū)域起固定作用[5,6]。1.1.2 GLUT4 定位在靜息時(shí)，GLUT4 主要儲(chǔ)存在胞內(nèi)，有少量的在細(xì)胞膜和胞內(nèi)間連續(xù)不斷地循環(huán)當(dāng)有胰島素刺激時(shí) GLUT4 從胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜上，這也是 GLUT4 的一個(gè)特點(diǎn)。研究知 GLUT4 在胞內(nèi)儲(chǔ)存的部位有細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)面的管狀囊泡，內(nèi)涵體(Sorting EndosomRecycling Endosome)，TGN（Trans-Golgi-network,T GN），特異性的 GLUT4 囊泡庫(kù)。島素可以調(diào)節(jié) GLUT4 離開(kāi)這些儲(chǔ)存部位和促進(jìn) GLUT4 轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：R33

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2555981