사이토카인 자극은 포스파티딜이노시톨-3 키나아제/Akt에 의한 Glut1 활성을 통한 포도당 섭취 촉진

세포는 생존과 성장에 필요한 포도당 대사를 지원하기 위해 성장 인자가 필요하다. 그러나 비인슐린 성장 인자가 포도당 섭취와 포도당 수송체를 어떻게 조절하는지는 불분명하다. 우리는 조혈 성장 인자 인터루킨(IL)3가 세포 표면에 포도당 수송체 Glut1을 유지하고, 세포 내 Glut1의 Rab11a 의존적 재활용을 촉진한다는 것을 보여주고 있다. IL3는 Glut1 수송을 조절하기 위해 포스파티딜이노시톨-3 키나아제 활성을 필요로 하였고, 활성화된 Akt는 IL3가 없는 상태에서도 포도당 섭취와 표면 Glut1 유지를 충분히 가능하게 했다. Akt가 Glut1을 어떻게 조절하는지를 알아보기 위해, 우리는 Akt의 활성화가 포유류의 래퍼마이신 표적(mTOR)/mTOR의 조절 연관 단백질(RAPTOR)과 글리코겐 합성 효소 키나제(GSK)3의 억제에 미치는 역할을 분석했다. Akt가 표면 Glut1 수치를 유지하기 위해 mTOR/RAPTOR를 필요로 하지는 않았으나, 래퍼마이신에 의한 mTOR/RAPTOR 억제가 포도당 섭취를 크게 감소시켰으며, 이는 Akt에 의해 자극된 mTOR/RAPTOR가 Glut1 수송체 활성을 촉진할 수 있음을 시사한다. 반대로, GSK3의 억제는 Glut1의 내부화에 영향을 미치지 않았지만, IL3가 부재한 세포에서 표면 Glut1 수치를 유지하였다. 이는 내부화된 Glut1의 재활용이 증가됨으로써 가능했을 것이다. 또한, Akt는 GSK3와 무관한 메커니즘을 통해 Glut1의 내부화를 억제하였다. 이러한 데이터는 Glut1의 세포 내 수송이 성장 인자 자극에 따른 포도당 섭취의 조절된 구성 요소임을 보여주며, Akt는 Glut1 활성과 재활용을 촉진하고 Glut1의 내부화를 예방할 수 있음을 시사한다.