トランスジェニックマウスからの骨格筋におけるグルコース輸送活性GLUT1の増加の増加は、GLUT4を活性化する多様な刺激に対する欠陥のある反応と関連しています4

グルコース輸送活性は、骨格筋のヒトGLUT1グルコース輸送体を過剰発現するトランスジェニックマウスで調べました。グルコースアナログ2-デオキシ-D-グルコース（1 mM）でin vitroで測定された基底輸送活性は、4つの異なる筋肉製剤で2〜8倍増加しました。最大効果的なインスリン濃度またはインスリン様成長因子-1とのコントロール非トランスジェニック同腹仔からの筋肉のインキュベーションにより、グルコース輸送速度は基底よりも2〜3倍高くなりました。対照的に、インスリンはトランスジェニック動物からの3つの異なる筋肉製剤でグルコース輸送活性を刺激しませんでした。インスリン様成長因子-1も同様に効果がありませんでした。インスリンによる系Aアミノ酸輸送活性（代謝不能類似体α-メチルアミノ酸酸酸塩で測定）の活性化は、トランスジェニックマウスの筋肉の損失がなく、欠陥がインスリン受容体に関与していないことを示しています。骨格筋では、インスリンによって活性化された経路とは別の経路を介して、筋肉収縮または低酸素症によってグルコース輸送を活性化できます。低酸素条件下での筋肉のインキュベーションまたはその場で収縮する筋肉の刺激は、対照動物の筋肉で測定された刺激効果とは対照的に、GLUT1過剰発現マウスからの筋肉のグルコース輸送活性を増加させませんでした。これらのデータは、骨格筋にグルコースフラックス自体を増加させると、インスリンおよびインスリンのメカニズムとは異なるメカニズムによってグルコース輸送を活性化する他のさまざまな刺激による活性化に対するGLUT4の耐性をもたらすことを示唆しています。したがって、GLUT1過剰発現マウスは、グルコース輸送の活性化に対するグルコース誘発耐性の効果を研究するための新しいモデルシステムを提供します。

Glucose transport activity was examined in transgenic mice overexpressing the human GLUT1 glucose transporter in skeletal muscles. Basal transport activity measured in vitro with the glucose analog 2-deoxy-D-glucose (1 mM) was increased 2-8-fold in four different muscle preparations. Incubation of muscles from control nontransgenic littermates with a maximally effective concentration of insulin or with insulin-like growth factor-1 resulted in glucose transport rates that were 2-3-fold higher than basal. In contrast, insulin did not stimulate glucose transport activity in three different muscle preparations from transgenic animals; insulin-like growth factor-1 was similarly ineffective. Activation of System A amino acid transport activity (measured with the nonmetabolizable analog alpha-methylaminoisobutyrate) by insulin was not impaired in muscles from transgenic mice, indicating that the defect does not involve the insulin receptor. In skeletal muscle, glucose transport can be activated by muscle contractions or hypoxia via a pathway separate from that activated by insulin. Incubation of muscles under hypoxic conditions or stimulation of muscles to contract in situ did not increase glucose transport activity in muscles from GLUT1-overexpressing mice, in contrast to the stimulatory effects measured in muscles from control animals. These data suggest that increased glucose flux per se into skeletal muscle results in resistance of GLUT4 to activation by insulin and various other stimuli that activate glucose transport by mechanisms distinct from that of insulin. GLUT1-overexpressing mice thus provide a new model system for studying the effects of glucose-induced resistance to activation of glucose transport.