腎臓が血液をろ過して老廃物を取り除くとき、腎臓は最初に血液を膜に通して大きなものを取り除きます タンパク質のような分子ですが、老廃物、塩、水分子、アミノ酸、ブドウ糖などの糖が通過できるようにします 使って。 ブドウ糖やアミノ酸などの貴重な分子が老廃物と一緒に排泄されないようにするために、腎臓はそれらを再吸収する必要があります。 ブドウ糖の再吸収は近位尿細管で起こるプロセスです。
ネフロンの血液のろ過
血液は腎動脈を通って腎臓に流れ込みます。腎動脈は分岐して小さな血管に細分化され、ネフロンに血液を供給します。 ネフロンは、実際のろ過と再吸収を行う腎臓の機能単位です。 それぞれの成人の腎臓には約100万個あります。 各ネフロンは、ろ過と再吸収が行われる毛細血管のネットワークで構成されています。
糸球体におけるグルコース濾過
血液は糸球体と呼ばれる毛細血管の球を通って流れます。 ここで血圧は水、溶存塩、老廃物、アミノ酸などの小分子を引き起こします ブドウ糖が毛細血管の壁を通ってボーマン嚢と呼ばれる構造に漏れ、 糸球体。 この最初のステップでは、赤血球やタンパク質などの細胞の損失を防ぎながら、血液から老廃物を取り除きますが、血流からブドウ糖などの貴重な分子も取り除きます。 必要な溶質の除去は、ろ過プロセスの次のステップである再吸収を促します。
腎臓でのブドウ糖の再吸収
ネフロンの管状部分は、近位尿細管、ヘンレループ、遠位尿細管で構成されています。 遠位尿細管と近位尿細管は反対の機能を果たします。 近位尿細管は溶質を血液供給に再吸収しますが、遠位尿細管は尿中に排泄される老廃液を分泌します。 グルコースの再吸収は、ボーマン嚢から出ているネフロンの近位尿細管で起こります。 近位尿細管の内側を覆う細胞は、ブドウ糖などの貴重な分子を再捕捉します。 再吸収のメカニズムは、分子や溶質によって異なります。 ブドウ糖の場合、2つのプロセスが関係しています。ブドウ糖が細胞の頂端膜を越えて再吸収されるプロセス、つまりブドウ糖の膜を意味します。 近位尿細管に面する細胞、そしてグルコースが細胞の反対側の膜を横切ってシャントされるメカニズム 血流。
ナトリウム依存性グルコース共輸送体
近位尿細管の内側を覆う細胞の頂端膜に埋め込まれているのは、小さな分子のように作用するタンパク質です。 ポンプでナトリウムイオンを細胞外に排出し、カリウムイオンを細胞内に排出し、蓄積された細胞エネルギーをその過程で消費します。 このポンピング作用により、近位尿細管のナトリウムイオン濃度がはるかに高くなります。 セル内よりも、丘の上の貯蔵タンクに水を汲み上げて、逆流しながら仕事ができるようにします。 ダウン。
水に溶解した溶質は、高濃度から低濃度の領域から自然に拡散する傾向があり、ナトリウムイオンがセルに逆流します。 細胞は、ナトリウム依存性グルコースと呼ばれるタンパク質を使用して、この濃度勾配を利用します ナトリウムイオンの膜間輸送をグルコースの輸送に結合する共輸送体2（SGLT2） 分子。 本質的に、SGLT2は、細胞に戻ろうとするナトリウムイオンを動力源とするグルコースポンプに少し似ています。
グルコーストランスポーター：GLUT2
ブドウ糖が細胞内に入ると、それを血流に戻すのは簡単なプロセスです。 グルコーストランスポーターまたはGLUT2と呼ばれるタンパク質は、血流に隣接する細胞膜に埋め込まれ、グルコースを膜を越えて血液に戻します。 通常、ブドウ糖は細胞内でより濃縮されているため、細胞はこの最後の段階でエネルギーを消費する必要はありません。 GLUT2は、回転ドアのように主に受動的な役割を果たし、アウトバウンドのグルコース分子がすり抜けることができます。 高血糖や高血糖の人では、すべてのブドウ糖が再吸収されるわけではありません。 過剰なブドウ糖は遠位尿細管から分泌され、尿を通過する必要があります。