抗糖尿病化合物筛选模型的建立和应用

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1、抗糖尿病化合物筛选模型的建立和应用颜静恩摘要糖尿病是由于体内胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗引起的以高血糖和糖尿为特征的内分泌代谢疾病，现已成为仅次于心血管疾病和癌症的第三大危害人类健康的疾病。其中II型（NIDDM）占80%以上。目前，已有多种类型的抗糖尿病药物在临床应用，主要有胰岛素、胰岛素类似物、磺酰脲类、双胍类、噻唑烷二酮(TZD)类等，但存在使用不方便、疗效低或毒性大等问题。而抗糖尿病中药的成分复杂，多为复方制剂，物质基础不清楚，对申请专利带来较多不便。因此，开发新作用机制或新结构类型的高效低毒的抗糖尿病药物已成为

2、国际上新药研发的重点。本研究分别在细胞和分子水平上建立药物筛选模型，对天然小分子化合物进行降糖活性筛选，并进一步在动物模型上证实其抗糖尿病药理活性，以期待发现具有新作用机制或新结构类型的抗糖尿病药物：[1]在细胞水平上建立脂肪细胞的葡萄糖消耗模型，对230个天然小分子化合物进行初步筛选。用体外激素诱导3T3-L1前脂肪细胞分化为成熟的脂肪细胞后，加入不同浓度的小分子化合物，设为50、5、0.5mg·L-1，以胰岛素10mg·L-1为阳性对照，48h后检测细胞培养上清中葡萄糖浓度，考察不同化合物促脂肪细胞葡萄糖消耗作用。

3、结果显示其中63个化合物有不同程度的促进脂肪细胞葡萄糖消耗作用，其中第33、51、96、200、202、211、212、213号化合物在50mg·L-1及170号在5mg·L-1浓度时呈现较强的降糖活性；[2]建立基于PPARγ信号通路的药物筛选模型。从初筛出的63个化合物中进一步筛选具有PPARγ受体激活活性的小分子化合物。先利用报告基因检测技术，构建含有PPRE片段的报告基因质粒，将该报告基因质粒与表达PPARγ的质粒共转染到细胞中，设定10、1.0mg·L-1两个化合物加药浓度，以马来酸罗格列酮为阳性对照，考察对

4、PPARγ信号通路的激活活性。从中我们又进一步筛选出7个化合物，其中，60号化合物在1mg·L-1浓度时测得报告基因表达率在2倍以上，与10μmg·L-1马来酸罗格列酮的结果无显著性差异（p>0.05）；⑶建立ALX致糖尿病小鼠模型，对最终筛出的7个化合物中的4个（51、60、192、203号）在动物体内的降糖活性进行检验。给KM小鼠尾静脉注射ALX造模，阳性对照品MET设为250mg·Kg-1·d-1，51号化合物按12.5、25、50mg·Kg-1·d-1剂量，60、192、203号化合物按25、50、100mg·

5、Kg-1·d-1剂量分别灌服给药7d，分别在给药的4、7d取尾静脉血测血糖值，考察不同化合物在不同剂量下对糖尿病模型小鼠血糖的影响。结果显示51号化合物以25mg·Kg-1·d-1、60号化合物以100mg·Kg-1·d-1、203号化合物以100mg·Kg-1·d-1剂量给小鼠灌服7d后，小鼠血糖与模型对照组比较明显下降（p<0.05）；192号化合物以各剂量给药条件下，小鼠血糖与模型对照组比较变化不明显（p>0.05）。通过本实验成功建立二个体外初筛模型和一个整体动物模型。脂肪细胞葡萄糖消耗模型具有成本低、所需样品

6、量少、筛选效率高等特点，但模型的稳定性和特异性存在一定缺陷；基于PPARγ信号通路的初筛模型，具有靶点单一、机制明确等特点，模型具较好的特异性和稳定性；ALX诱导的小鼠糖尿病模型形成率高，死亡率低，模型稳定性好；对230个化合物进行筛选，得到63个具有不同程度促进脂肪细胞葡萄糖消耗作用的化合物，其中，7个化合物对PPARγ信号转导通路有激活活性,最终4个在糖尿病小鼠模型上进行验证的个化合物中51号、60号和203号化合物具体内抗糖尿病药理活性，降糖效果同MET。关键词：糖尿病；筛选模型；葡萄糖消耗；PPARγ；ALXA

7、bstractDiabetesisakindofendocrinemetabolicdiseasecausedbyhypoinsulinismorInsulinResistance,featuredinhyperglyceamiaandmelitura.Itnowranksnexttocardiovasculardiseaseandcancersasthethirdmostseriousdisease,whilethenon-insulin-dependentdiabetesmellitus(NIDDM)takesup

8、80%ofthecases.Nowadays,thereareseveralkindsofantidiabeticmedicineinclinicalapplication.MainlytheyareInsuline、Insulineanalog、sulfonylurea、biguanides、thiazolidine(TZD),