葡萄糖（D-glucose）是地球上包括從細(xì)菌到人類各種生物已知zui重要、zui基本的能量來源，也是人腦和神經(jīng)系統(tǒng)zui主要的供能物質(zhì)；據(jù)估算，大腦平均每天消耗約120克葡萄糖，占人體葡萄糖總消耗量的一半以上。葡萄糖代謝的*步就是進(jìn)入細(xì)胞：親水的葡萄糖不能自由穿透疏水的細(xì)胞膜，其進(jìn)出細(xì)胞需要通過鑲嵌于細(xì)胞膜上的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白完成。其中一類屬于主要協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白超家族（Major Facilitator Superfamily，簡稱MFS）的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白是大腦、神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉、紅細(xì)胞等組織器官中zui重要的葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（glucose transporters，簡稱GLUTs）。在人體的14個(gè)GLUTs中， GLUT1、2、3、4這四種蛋白生理功能zui重要，研究zui廣泛，其中GLUT1因發(fā)現(xiàn)zui早而得名。GLUT1幾乎存在于人體每一個(gè)細(xì)胞中，是紅細(xì)胞和血腦屏障等上皮細(xì)胞的主要葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，對(duì)于維持血糖濃度的穩(wěn)定和大腦供能起關(guān)鍵作用。在已知的人類遺傳疾病中，導(dǎo)致GLUT1功能異常的突變會(huì)影響葡萄糖的正常吸收，導(dǎo)致大腦萎縮、智力低下、發(fā)育遲緩、癲癇等一系列疾?。?/span>GLUT1 Deficiency syndrome,又稱De Vivo syndrome）。另一方面，當(dāng)發(fā)生癌變時(shí)，葡萄糖是腫瘤細(xì)胞zui主要的能量來源，但是腫瘤細(xì)胞由于缺乏氧氣供應(yīng)而只能對(duì)葡萄糖進(jìn)行無氧代謝，同質(zhì)量葡萄糖所提供的能量不到正常細(xì)胞的10%，因而對(duì)葡萄糖的需求劇增（這是被稱為Warburg Effect的腫瘤細(xì)胞代謝現(xiàn)象），在很多種類的腫瘤細(xì)胞中都觀察到GLUT1的超量表達(dá)，以大量攝入葡萄糖維持腫瘤細(xì)胞的生長擴(kuò)增，這使得GLUT1的表達(dá)量可能作為檢測癌變的一個(gè)指標(biāo)。