在糖尿病患者中，90％的患者属于二型糖尿病。二型糖尿病的主要病因是人体的外周组织和器官，特别是肌肉和脂肪组织发生胰岛素耐受。目前，胰岛素耐受发生的分子机制目前尚不清楚。肌肉和脂肪组织是人体血糖调控系统的重要功能部分。葡萄糖转运体4(GLUT4)是在肌肉和脂肪组织中特异性表达的胰岛素响应型葡萄糖转运体。静息状态下，储存GLUT4的囊泡(GSV)分布在细胞内部，细胞膜上的GLUT4分子极少。胰岛素刺激后，GSV运动到细胞膜下，与细胞膜发生融合，从而增加细胞膜上GLUT4分子的数目。细胞膜上GLUT4分子数目的增加则直接增强肌肉和脂肪细胞从外周血液中摄取葡萄糖的能力，从而迅速降低外周血液中葡萄糖的浓度。胰岛素调控GSV转运过程的分子机制尚不清楚。这主要局限于该领域中使用的传统技术手段难以实时动态的追踪、分析GSV的运动及其与细胞膜融合的过程。同时，如何高效率的发现参与和调节GSV转运过程的新蛋白也是一个挑战。胰岛素调控GLUT4转运分子机制的阐明将为解释和治疗胰岛素耐受提供强有力的理论和技术支持，因此具有重要的研究价值和意义。　　 全内反射荧光显微镜系统是近年来发展起来的一种新型荧光显微镜系统。由于采用激光在介质交界面发生全内反射时产生的消散场激发荧光样品，它能够提供纳米级精度的轴向分辩率。该技术与高速CCD相机的联合使用使实时动态追踪和分析GSV在细胞膜附近的运动及GSV与细胞膜的相互作用成为可能。全内反射荧光显微镜技术的出现为深入研究GSV的转运动力学以及其与细胞膜的相互作用过程提供了强有力的技术支撑。　　 本文主要使用全内反射荧光显微镜技术，并结合在Matlab软件环境下自主开发的图象分析系统和前期构建的报告分子GLUT4-EGFP和IRAP-pHluorin，系统的分析了3T3-L1脂肪细胞内大量GSVs的运动学特性，清晰地阐明了微管网络在GSV转运到细胞膜附近过程中的重要作用；同时，利用双色全内反射显微镜系统，结合GLUT4囊泡与细胞膜融合事件的报告分子IRAP-pHluorin，Rab10被清晰地鉴定为参与GSV转运的重要信号分子。同时，Rab10与其两个潜在的效应物分子GDI-1和GDI-2之间的相互作用也得到了细致的研究。GDI-1被发现拥有强于GDI-2的对Rab10的亲和力。本文展示的结果和研究方法为将来进一步阐明GSVs转运的分子机制提供了有意义的参考和借鉴。