选择性PPARγ调节剂治疗糖尿病的研究新进展

过氧化物酶体增殖物激活受体γ是一类主要调控糖脂代谢与脂肪细胞分化的核受体,与肥胖、胰岛素抵抗和糖尿病的发生发展密切相关,其激动剂作为胰岛素增敏剂治疗2型糖尿病也被临床广泛应用。近年来,随着对PPARγ信号通路和胰岛素增敏剂的深入研究,使我们对选择性PPARγ调节剂类胰岛素增敏剂的认识不断完善和更新。该文主要阐述选择性PPARγ调节剂类胰岛素增敏剂的作用机制和药物研究的最新进展。

新型胰岛素促分泌剂rExendin-4体内药效学评价

目的考察基因工程肽类rExendin-4(降血糖药)在正常ICR小鼠体内的药效学作用特征。方法选用正常ICR小鼠,考察rExendin-4对动物空腹血糖、糖负荷后血糖的变化、血清胰岛素水平以及胃肠蠕动的影响。结果 rEx-end in-4可以降低血糖,抑制糖负荷后血糖的升高;其促胰岛素分泌作用依赖于血糖升高的刺激,不伴随胰岛素引起的低血糖效应。结论 rExendin-4可安全有效的降低血糖,对糖尿病的防治具有良好的应用前景。

脂肪酸受体FFAR1激动剂筛选方法的建立和新型促胰岛素分泌剂的发现

脂肪酸受体1（free fatty acid receptor1,FFAR1）,也称G蛋白偶联受体40（G-protein-coupledreceptor,40,GPCR40）,主要表达于胰岛β细胞,受游离脂肪酸类内源性配体激活,促进胰岛素的释放,是目前糖尿病治疗的药物新靶点之一.本实验室构建了人源FFAR1真核表达质粒,以及FFAR1的效应分子Elk1的报告基因检测体系Elk1-Gal4-luciferase.通过在293E细胞共转染FFAR1及报告基因质粒体系,采用GW9508作为阳性对照,成功构建了FFAR1激动剂的细胞筛选模型,用于小分子FFAR1激动剂的筛选.目前已发现数个具有FFAR1激动活性的新化合物,并采用小鼠胰岛细胞系NIT细胞,对FFAR1活性化合物的促胰岛素分泌作用进行了初步确认.

SGLT-2抑制剂筛选细胞模型的建立及应用

钠依赖的葡萄糖转运体-2（ Sodium-glucose cotransporter-2, SGLT-2 ）主要表达于肾近曲小管上皮细胞，负责重吸收原尿中909／6以上的葡萄糖。研究发现SGLT--2抑制可以有效降低糖尿病患者的血糖，是目前糖尿病治疗的药物新靶点之一。

四种不同种属晶状体上皮细胞的原代培养及生长特性

目的:探索大鼠、兔、犬及人四种不同种属晶状体上皮细胞(lens epithelial cells,LECs)的原代培养条件,并观察其生长特性。方法:采用不同方法取出四种晶状体囊或前囊组织,改良组织块法进行原代培养,并在倒置显微镜下观察四种LECs的形态学特征及变化。结果:大鼠、兔、犬及人四种LECs均可采用改良组织块贴壁法进行原代培养。随着种属级别的升高,LECs贴壁能力逐渐增强,细胞由不规则的多角形向卵圆形发展、胞核渐渐圆润、胞浆越来越丰富,经多次传代后四种LECs均有向纤维化发展的趋势。结论:成功改良了大鼠、兔、犬及人LECs的原代培养方法,在细胞及分子水平为白内障及其相关领域的研究提供了技术支撑。

以GPR40受体为靶点的抗糖尿病药物筛选细胞模型的建立

目的：GPR40是新近发现的G蛋白偶联受体家族成员，主要分布于人体的胰腺、脑、肝脏、心脏和骨骼肌。研究证实GPR40是中、长链游离脂肪酸（FFAs）的受体，可以介导FFAs的“增强葡萄糖刺激胰岛素分泌”的作用。本研究致力于建立以GPR40信号通路为靶点的药物筛选细胞模型，用于发现GPR40受体激动剂类的新型抗糖尿病药物。

WNT信号通路与肿瘤

WNT信号通路在肿瘤发生中有重要意义,它调节细胞生长、迁移和分化。由于它在众多人类肿瘤的发生中广泛活化,近年来这条通路在肿瘤研究方面受到很多关注。本文将介绍该通路与肿瘤发生的关系,以及目前该通路的研究在抗肿瘤治疗中的应用前景。

创新降糖中药桑枝总生物碱调节肠-胰岛轴作用及机制初探

目的桑枝总生物碱(SZ-A)是来源于中药桑枝的有效组分,由一组具有较强α葡萄糖苷酶抑制活性的生物碱组成。本研究将着眼肠-胰岛轴,深入挖掘创新中药SZ-A更广泛的药理作用及调节机制,为促进我国自主知识产权创新中药上市后再评价及其临床应用,提供更切实的实验数据支持。方法在整体动物、组织细胞及分子水平,考察SZ-A对肠道菌群微生态、肠道激素GLP-1和胰岛素分泌功能的影响及机制探索。结果2型糖尿病KKAy小鼠中,SZ-A长期给药可调节粪便中菌群多样性及组成比例,提高有益菌群/有害菌群的比例,其中,拟杆菌科(Bacteroides)和丹毒丝菌科(Erysipelotrichaceae)等可促进短链脂肪酸生成的菌种显著增加,理研菌科(Rikenellaceae)和脱硫弧菌科(Desulfovibrionaceae)等有害菌种显著降低;另外,单次口服SZ-A还可促进正常小鼠及KKAy小鼠糖刺激后10 min的GLP-1分泌增加50%;在人肠道L细胞NCIH716中,SZ-A 5 mg·L-1可改善糖脂毒性下的GLP-1分泌功能,该作用与其上调GLP-1合成相关基因proglucagon及GLP-1的表达有关。高血糖钳夹显示,SZ-A可恢复KKAy小鼠的胰岛素一相分泌,且SZ-A可显著增强胰岛NIT-1细胞中糖刺激的胰岛素分泌。结论SZ-A可通过调节肠道微生态,促进肠-胰轴中GLP-1分泌,且可间接或直接地调节胰岛素分泌,达到其抗糖尿病作用,但确切作用靶点及调控机制仍需进一步研究探讨。

GPR40激动剂SZZ15-11对自发性2型糖尿病KKAy小鼠糖脂代谢紊乱的调控作用

G蛋白偶联受体40(G protein-coupled receptor 40,GPR40)是G蛋白偶联受体家族成员,对糖脂代谢有重要调控作用。本研究旨在考察新型GPR40激动剂SZZ15-11对自发性2型糖尿病KKAy小鼠糖脂代谢的影响,并探讨其潜在机制。将KKAy小鼠随机分为4组,一组以0.5%羧甲基纤维素钠(sodium carboxymethylcellulose,CMC)灌胃为模型组(vehicle)、一组以TAK875(50 mg·kg^(-1))灌胃为阳性对照组(TAK),另两组分别以不同剂量SZZ15-11(50和100 mg·kg^(-1))灌胃为给药组(SZZ 50 mg·kg^(-1)和SZZ 100 mg·kg^(-1)),每天一次,共45天。于给药期间,检测空腹血糖、随机血糖、血甘油三酯(triglyceride,TG)和总胆固醇(total cholesterol,TC)水平,进行口服葡萄糖耐量试验和胰岛素耐量试验,同时通过酶联免疫吸附方法(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)测定小鼠血胰岛素和胰高血糖素水平。实验结束后处死小鼠,取肝组织,测定TG和TC含量,用苏木素-伊红(hematoxylin-eosin,HE)染色观察肝组织病理形态,通过Western blot和RT-PCR探讨肝组织脂代谢相关信号通路改变。实验经中国医学科学院药物研究所实验动物管理和使用委员会的审查批准。在人肝肿瘤细胞HepG2和TNFα诱导3T3-L1胰岛素抵抗脂肪细胞模型,通过Western blot探讨SZZ15-11对胰岛素信号通路和脂联素表达的影响。结果显示,SZZ15-11不仅可降低KKAy小鼠的高血糖、高血脂,增强胰岛素敏感性,还可增加小鼠空腹血胰高血糖素水平,促进糖负荷后胰岛素分泌;能改善小鼠肝组织脂肪变性,保护肝功能;在肝组织中,可上调AMPKα磷酸化,使胆固醇代谢相关基因Abcg8表达增加;在肝细胞和胰岛素抵抗脂肪细胞模型,可增强胰岛素信号,明显减弱TNFα对脂联素表达的抑制作用。提示GPR40激动剂SZZ15-11能有效调控糖脂代谢紊乱,是一新型的、有潜力的抗糖尿病候选化合物。

以GLP-1受体为靶点的药物筛选细胞模型的建立和应用

建立以GLP-1信号通路为靶点的药物筛选细胞模型,用于筛选GLP-1受体激动剂类的新型抗糖尿病药物。首先构建GLP-1受体信号通路调控的特异应答元件(RIP-CRE)多拷贝序列及报告基因E-GFP的重组载体。将该载体转染胰岛NIT-1细胞株,以检测转染细胞对GLP类似物的反应性和特异性,并通过稳定转染和单克隆培养,获得对GLP-1类似物特异应答的单克隆细胞株。该细胞模型在GLP-1类似物Exendin4刺激下激活表达报告基因,激活作用可以被GLP-1受体阻断剂Exendin9-39完全阻断,且激活途径非cAMP-PKA依赖,具有GLP-1受体特异性。构建该细胞模型,可以对肽类或非肽类GLP-1类似物进行高通量筛选。

小檗碱配伍水苏糖对糖尿病小鼠糖脂代谢及肠道菌群的影响

目的考察小檗碱配伍水苏糖对自发性2型糖尿病KKAy小鼠糖脂代谢及肠道菌群的影响。方法将2型糖尿病KKAy雌性小鼠随机分为模型组(水0.1 m L·10 g^(-1))、小檗碱组(小檗碱100 mg·kg^(-1)·d^(-1))、水苏糖组(水苏糖200 mg·kg^(-1)·d^(-1))及联合组(小檗碱100 mg·kg^(-1)·d^(-1)+水苏糖200mg·kg^(-1)·d^(-1)),每组9只;另随机选取10只C57BL/6J雌性小鼠作为正常对照组(水0.1 m L·10 g^(-1))。5组小鼠每日灌胃给药一次,连续7周。检测小鼠血糖、血脂、口服葡萄糖耐量及胰岛素敏感性的变化,并用基于16SrRNA的实时荧光定量聚合酶链式反应技术分析小鼠肠道中乳酸杆菌及双歧杆菌丰度的变化。结果与模型组相比,联合组可显著降低KKAy小鼠的空腹血糖、血清总胆固醇水平(P<0.05),改善其口服葡萄糖耐量异常(P<0.05)及胰岛素抵抗(P<0.01),还可显著上调小鼠肠道益生菌乳酸杆菌和双歧杆菌丰度(P<0.01),且其作用明显优于小檗碱组及水苏糖组。结论小檗碱配伍水苏糖能明显改善糖尿病KKAy小鼠的糖脂代谢紊乱,且作用效果相比于单一成分更具优越性,其机制可能与促进肠道益生菌乳酸杆菌及双歧杆菌的增殖有关。

小檗碱调节血糖血脂代谢紊乱机制研究进展

小檗碱是从中药黄连等中提取的异喹啉类生物碱,长期以来用于治疗腹泻及消化道感染。近年来,陆续有报道小檗碱可对糖尿病代谢紊乱状态发挥有益作用。其机制研究亦涉及疾病发生的多个环节,包括调节血胆固醇、甘油三酯;降低血糖;改善胰岛素抵抗状态;影响胰岛β细胞功能等。

外周血细胞间黏附因子1水平在肺癌筛查和预后预测中的应用价值

目的探讨外周血细胞间黏附因子1(Soluble intercellular cell-adhesion molecule-1,sICAM-1)水平在肺癌筛查和预后预测中的应用价值。方法选取2014年6月至2016年5月我院诊治的140例肺部结节患者,所有患者术前(包括穿刺活检和手术切除)均分别进行血清sICAM-1、癌胚抗原(carcino-embryonic antigen,CEA)、神经特异性烯醇酶(neuron specific enolase,NSE)及细胞角蛋白19片段(cytokeratin19fragment,CYFRA21-1)检测,以病理诊断作为金标准,比较不同肺部结节病理性质患者的血清sICAM-1、CEA、NSE及CYFRA21-1的差异,绘制受试者工作曲线(receiver operating characteristic curve,ROC)并评价血清sICAM-1、CEA、NSE及CYFRA21-1筛查肺癌的诊断效能,随访24个月,比较不同浓度血清sICAM-1肺癌患者的预后情况。结果根据病理结果,共检出肺癌58例,良性病变82例。肺癌患者血清sICAM-1、CEA、NSE及CYFRA21-1分别为(356.52±57.76),(44.96±12.05),(22.26±4.82),(14.71±3.25)ng·mL^-1,良性病变患者分别为(187.54±34.65),(2.72±1.23),(5.95±1.81),(2.41±0.86)ng·mL^-1,肺癌患者各项指标与良性病变患者比较,差异均有统计学意义(均P<0.05)。ROC曲线显示,应用血清sICAM-1指标、CEA指标、NSE指标和CYFRA21-1指标筛查肺癌的AUC分别为0.919,0.853,0.787和0.870,sICAM-1指标筛查肺癌的AUC明显高于其余三者,差异均有统计学意义(均P<0.05)。应用ROC曲线所得出的最佳截点,sICAM-1在筛查肺癌时的灵敏性(94.15%)明显高于CEA、NSE和CYFRA21-1(均P<0.05),四种指标间的准确率、特异性和阳性预测值差异无统计学意义(P>0.05)。低浓度sICAM-1肺癌患者的死亡风险明显低于高浓度sICAM-1的肺癌患者(HR=0.386,95%CI[0.179~0.834],P<0.05)。低浓度sICAM-1肺癌患者的疾病进展风险明显低于高浓度sICAM-1的肺癌患者(HR=0.423,95%CI[0.213~0.838],P<0.05)。结论sICAM-1在肺癌筛查中具有较高价值,sICAM-1≥236.994 ng·mL^-1可作为肺癌筛查的参考指标,低浓度sICAM-1的肺癌患者预后较佳。

谷氨酸钠诱导的肥胖胰岛素抵抗小鼠血糖升高机制研究

胰岛素抵抗和高血糖谷氨酸钠（MSG）小鼠的血胰岛素水平均明显升高（P〈0.01）,胰腺重量指数降低（P〈0.01）,胰腺外分泌组织都出现不同程度的炎性浸润,并且胰岛内胰岛素和胰升糖素的分布发生变化,含量也明显增加（P〈0.01）.与胰岛素抵抗MSC小鼠相比,高血糖MSG小鼠血胰岛素水平却明显降低（P〈0.05）,胰腺重量下降（P〈0.05）;胰岛数量减少,体积缩小,胰岛内胰岛素含量降低（P〈0.01）,胰升糖素含量增加（P〈0.05）,提示其胰腺损伤更加严重,这可能是引起其血糖升高的主要原因.

依帕司他对大鼠晶状体渗透性膨胀的抑制作用

依帕司他(epalrestat,Epal)是目前唯一上市的醛糖还原酶(aldose reductase,AR)抑制剂,主要用于糖尿病外周神经病变。本研究采用离体器官培养方法,用半乳糖诱导大鼠晶状体发生明显渗透性膨胀,模拟体内糖尿病性白内障的病理过程,考察依帕司他是否具有抑制晶状体渗透性膨胀的作用。研究结果显示,依帕司他(5μmol·L-1)能够明显抑制离体培养晶状体渗透性膨胀的发生,对渗透性膨胀相关基因——AR及水通道蛋白1(aquaporins1,AQP1)在mRNA及蛋白水平的高表达也有显著改善作用。该研究为临床应用依帕司他防治糖尿病性白内障提供了参考。

二甲双胍对1型糖尿病大鼠周围神经病变的影响及机制初探

糖尿病周围神经病变(diabetic peripheral neuropathy,DPN)是1型和2型糖尿病中最常见的微血管并发症之一,常导致患者遭受严重的痛觉过敏和异常性疼痛。迄今为止,DPN的临床治疗效果仍不令人满意。二甲双胍是一种几十年来一直被安全、广泛地用于治疗2型糖尿病的抗糖尿病药物。研究表明二甲双胍可改善DPN引起的疼痛,但是其对DPN神经传导速度、坐骨神经形态的影响及改善DPN的机制还不清楚。因此,本研究以链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)诱导SD大鼠形成的1型DPN模型为对象,考察二甲双胍对糖尿病周围神经病变的影响及探讨初步作用机制。所有动物实验操作和福利均遵循中国医学科学院、北京协和医学院药物研究所实验动物伦理与动物福利委员会的规定。模型形成成功后,将STZ糖尿病大鼠随机分为模型组和二甲双胍治疗组,另取10只正常SD大鼠为正常对照组,连续灌胃给药12周。结果表明:二甲双胍可显著降低STZ大鼠血糖、糖化血红蛋白、摄食量和饮水量;二甲双胍明显增大STZ大鼠神经传导速度和机械刺痛阈值,延长热板潜伏期阈值,且改善坐骨神经病理形态异常;此外,二甲双胍增加STZ糖尿病大鼠血清和坐骨神经中还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)含量,增强抗氧化酶超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性,降低丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,调节坐骨神经中氧化应激相关基因的表达;二甲双胍可显著降低STZ大鼠血清中促炎因子肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factorα,TNF-α)、白介素(interleukin,IL)-1β、IL-6水平,并抑制坐骨神经中这些炎症因子的基因表达水平。综上,二甲双胍明显增大DPN大鼠神经传导速度,改善坐骨神经形态异常和疼痛,其作用机制可能与改善氧化应激和减轻炎症有关。

游离脂肪酸受体1在慢性炎症性疾病中的功能及药物研究进展

游离脂肪酸受体1 (free fatty acid receptor 1, FFAR1)属于G蛋白受体家族(G protein coupled-receptors,GPRs),又称GPR40。研究发现FFAR1在多种组织器官中表达,介导多种生物学功能,不仅调控脂肪酸及葡萄糖等物质的代谢,而且在免疫炎症反应中发挥重要作用,可能成为多种慢性炎症性疾病的治疗靶点。本综述就FFAR1在病理生理过程的调控机制及药物研发对近年来取得的研究新进展作一总结,并以多种化合物的发现为例,展望FFAR1在慢性炎症性疾病中的应用前景。

桑枝总生物碱与二甲双胍联合应用改善2型糖尿病KKAy小鼠糖代谢的作用及机制研究

本文考察了桑枝总生物碱(SZ-A)与临床一线用药二甲双胍(Met)联合应用对2型糖尿病KKAy小鼠糖代谢的影响并初步探讨其潜在机制。采用自发性2型糖尿病KKAy小鼠,根据其糖脂代谢相关指标分为模型对照组、桑枝总生物碱组(SZ-A,100mg·kg^(-1))、二甲双胍组(Met,100mg·kg^(-1))及SZ-A与Met联合给药组(100mg·kg^(-1) SZ-A+100mg·kg^(-1) Met),每组10只,每天灌胃1次,连续7周,动态监测小鼠的摄食量、饮水量、体重和血糖等生化指标,并分别在给药2、5和6周后进行口服葡萄糖耐量、胰岛素耐量及丙酮酸钠耐量实验。实验经中国医学科学院药物研究所实验动物管理和使用委员会的审查批准(批准号:00004332)。给药结束后组织取材,对肝脏进行称重、肝脏指数计算、脂质含量测定及病理分析,并采用Western blot检测KKAy小鼠肝脏、肌肉、脂肪组织中糖代谢及胰岛素信号通路相关因子的蛋白表达水平。结果表明,SZ-A和Met联合给药可明显降低KKAy小鼠的摄食量、饮水量、空腹血糖、随机血糖、糖化血红蛋白水平,还可显著改善小鼠的葡萄糖耐受性、增强胰岛素敏感性及抑制体内糖异生过程,且作用优于SZ-A或Met单药组。PI3K/PDK1/Akt/GLUT信号通路与胰岛素敏感性及葡萄糖摄取密切相关,与单药组相比,SZ-A和Met联合给药组KKAy小鼠肝脏、肌肉及脂肪组织中的PI3K/PDK1/Akt/GLUT信号通路相关因子显著上调。另外,SZ-A与Met联合给药也可改善肝脏脂质堆积,降低血转氨酶水平。综上,SZ-A和Met联合应用可激活外周组织胰岛素依赖的糖摄取通路,促进KKAy小鼠外周组织的糖摄取和利用,与单药组相比,联合给药对于随病程发展的血糖升高具有更好的控制作用。该研究可为糖尿病临床治疗药物的合理联用提供数据支持,为SZ-A的IV期临床再评价提供实验研究依据。

一类新型的四氢异喹啉类PPARα/γ受体激动剂的设计、合成与活性研究

为得到更高效的PPAR(过氧化物酶体增殖激活受体)α/γ受体激动剂,设计合成了新型的四氢异喹啉类化合物,通过1H NMR、HR-MS对化合物结构进行了确证,并测定了化合物的体外PPARα/γ受体激动活性。其中化合物8a具有PPARα/γ双受体激动活性,其PPARα/γ受体激动活性与阳性对照品WY14643、罗格列酮相比活性更强。

新型G蛋白偶联受体40激动剂SZZ15-11的抗糖尿病作用及机制初探

目的探讨G蛋白偶联受体(GPR) 40激动剂SZZ15-11的抗糖尿病作用及机制。方法采用基于荧光素酶报告基因的转录激活检测方法考察化合物的GPR40激活作用;用小鼠原代胰岛评价化合物的促胰岛素分泌能力;用正常ICR小鼠单次给药,评价其对血糖、血胰岛素和胰高血糖素样肽-1分泌及胃排空的影响,采用自发2型糖尿病KKAy小鼠模型长期给药,评价其对血糖的影响。结果化合物SZZ15-11对GPR40激动的EC_(50)为1. 2μmol·L^(-1),在10μmol·L^(-1)浓度下可使高葡萄糖(16. 8 mmol·L^(-1))条件下原代胰岛的胰岛素分泌增加61. 1%(P <0. 05);单次给予该化合物(50 mg·kg^(-1))可显著降低正常ICR小鼠口服葡萄糖负荷后血糖的水平(P <0. 05),使血糖曲线下面积(AUC)下降13. 1%,使正常小鼠葡萄糖刺激的胰岛素分泌增加46. 6%(P <0. 05);此外还可显著延缓正常小鼠胃排空速率,使小鼠血清对乙酰氨基酚浓度-时间曲线下面积降低(P <0. 05);在50和100 mg·kg^(-1)剂量下,能使正常小鼠葡萄糖负荷后的血GLP-1水平增加(P <0. 05);自发性2型糖尿病KKAy小鼠连续灌胃(50和100 mg·kg^(-1)) 4周,其空腹血糖显著降低(P <0. 05),糖化血红蛋白水平降低(P <0. 01和P <0. 05)。结论新型GPR40激动剂SZZ15-11可葡萄糖依赖性地促进胰岛素和GLP-1分泌,从而改善2型糖尿病模型小鼠的糖代谢,是一个潜在的抗糖尿病候选药物,值得进一步研究。