二苯乙烯類化合物E2的降糖作用及其機制研究.pdf

1、本文開展了二苯乙烯類化合物E2的降糖以及相關并發(fā)癥的改善作用實驗研究，系統(tǒng)的研究其可能的作用機制，同時對糖尿病發(fā)病機理進行了探索性研究。目的是評價E2的降糖作用，闡明其降糖作用機制，包括E2對多種糖尿病模型的降糖效果，對靶細胞的生物學效應和分子調(diào)控，為開發(fā)新型降糖藥物提供理論基礎；并在國內(nèi)外首次進行鞘氨醇激酶(sphingosinekinase，SPK)在糖代謝調(diào)控中的作用研究，探討其作為調(diào)控糖代謝新靶標的可能性，為糖尿病發(fā)病機制研究提

2、供實驗基礎。 首先采用5種不同類型的糖尿病實驗動物模型系統(tǒng)研究了E2對糖尿病及其并發(fā)癥的治療效果，研究結果表明：E2能明顯降低不同糖尿病動物的血糖血脂水平，顯著改善葡萄糖耐量的異常，血清生化指標檢測證實E2不能促進胰島素分泌，病理形態(tài)學結果顯示E2對胰島細胞具有保護作用，血液動力學和電鏡觀察超微結構結果表明E2對受損的心臟、腎臟、肝臟和脾臟的結構具有修復和保護作用；E2能顯著增加糖尿病大鼠肝臟和心肌組織的糖原合成；血流動力學結果

3、表明，E2能有效裂解糖基化形成的終產(chǎn)物AGEs從而能顯著提高大鼠心輸出量，降低總外周阻力，提高全身動脈順應性；Western Blot結果顯示E2能明顯提高肝臟胰島素受體含量，活化肝臟和心肌組織Akt、GSK-3β信號通路。 在上述藥效學實驗的基礎上，對E2降糖降脂改善并發(fā)癥的細胞和分子機理進行了較為系統(tǒng)的探索研究。 對調(diào)控糖代謝的靶細胞進行了篩選，發(fā)現(xiàn)E2能明顯的促進高糖狀態(tài)下的肝L0-2細胞的葡萄糖消耗，而對肌母C2

4、C12細胞作用不明顯，提示E2作用的靶細胞可能是肝細胞。選用βTC3胰島細胞觀察E2是否具有促胰島分泌作用，結果證實，E2不能促進胰島細胞分泌胰島素。其次我們對E2調(diào)控糖代謝的分子機理進行了探討，研究結果表明：E2在體外可以激活Akt、GSK-3β激酶磷酸化，促進肝細胞的葡萄糖調(diào)控。同時我們也首次發(fā)現(xiàn)胰島素和E2能明顯增強SPK激酶活性，SPK和磷脂酰肌醇-3激酶(Phosphoinositide 3-kinase,PI-3K)同屬脂質(zhì)

5、激酶，而PI-3K激酶是調(diào)控糖代謝的一個關鍵分子，結合脂質(zhì)激酶在糖代謝中的重要地位，大膽推測，SPK很有可能是糖代謝調(diào)控的另一個新的關鍵分子。為此，又對鞘氨醇激酶SPK在糖代謝調(diào)控中的作用進行了探索性研究，試圖闡明SPK是否是除PI-3K外的另一個與糖代謝密切相關的分子。采用腺病毒介導的SPK1基因轉染肝L0-2細胞和C2C12肌母細胞，結果表明，SPK1基因轉染可以直接刺激細胞的葡萄糖吸收，也能明顯促進胰島素刺激的細胞對糖的吸收，SP

6、K阻斷劑DMS抑制SPK1表達及其酶活性，能夠導致細胞攝取葡萄糖的能力減弱，并且也使細胞在胰島素刺激下的葡萄糖吸收顯著地降低。其次用腺病毒介導的SPK1基因轉染原發(fā)2型糖尿病KK-Ay小鼠，在整體動物水平觀察并確定SPK對糖代謝的調(diào)控作用，研究結果發(fā)現(xiàn)，SPK1能夠明顯降低2型糖尿病KK-Ay小鼠的血糖；改善胰島素抵抗，SPK1在肝組織、心肌組織、骨骼肌組織中都有較高的表達，這些結果提示SPK1是參與糖代謝調(diào)控的一個關鍵分子，有望成為糖

7、尿病防治的新靶點。 通過以上結果，可以得出： (1)E2能明顯的降低糖尿病模型的血糖和血脂，顯著改善心功能，逆轉血管硬化，對肝臟、脾臟和腎臟損傷具有較為明顯的保護作用，因此，E2是預防和治療糖尿病及其相關并發(fā)癥的一種新的行之有效的藥物 (2)E2的作用機制： ①不刺激胰島細胞分泌胰島素，對胰島細胞具有保護作用； ②增加肝臟胰島素受體數(shù)目； ③通過激活Akt、GSK-3β激酶磷酸化促進肝糖原