摘要
随着社会经济的发展，百姓生活水平的不断提高，糖尿病已然成为危害人类健康的“杀手”，糖尿病的发生严重降低了患者的生活质量，同时也加重了患者的经济负担。2型糖尿病(Type2diabetesmellitus，T2DM)是最常见的糖尿病类型，约占糖尿病患病总人数的90％。T2DM的主要特点是高血糖、高胰岛素血症与胰岛素抵抗，其中胰岛素抵抗被认为是推动T2DM发生发展的主要原因。蛋白酪氨酸磷酸酶1B(Proteintyrosinephosphatase1B，PTP1B)被证实是T2DM治疗的有效药物靶点，PTP1B能够使胰岛素信号通路中的胰岛素受体(Insulinreceptor，IR)去磷酸，从而减弱胰岛素信号的转导，引起机体的高血糖和胰岛素抵抗。考虑到目前的PTPlB抑制剂普遍存在着口服利用度低、靶向性差等问题，因此开发新型、高效的PTPlB抑制剂显得尤为重要。本课题组李祥乾老师以海洋溴酚化合物BDDPM、BDB等为先导化合物，设计合成了一系列以PTPlB为目标靶点的化合物。我们通过体外酶活筛选实验筛选出一个具有良好PTP1B抑制活性的化合物LXQ-87(IC50=1.061μM)，并分别通过体外酶水平、体外细胞水平以及体内动物水平的实验对其进行降糖药效学评价。 在体外酶水平上，我们通过酶促反应动力学实验确定了LXQ-87对PTP1B的抑制类型;利用表面等离子共振(Surfaceplasmonresonance，SPR)技术确认LXQ-87与PTP1B之间能否进行亲和作用;利用计算机模拟对接的手段预测LXQ-87与PTP1B可能的结合方式。在体外细胞水平上，我们利用CCK8法检测了LXQ-87的细胞毒活性;通过细胞热转移实验(Cellularthemalshiftassay，CETSA)实验确定LXQ-87与PTP1B在细胞水平能否进行有效的靶向结合作用;建立高浓度胰岛素诱导的胰岛素抵抗细胞模型并利用Westernblot技术探究LXQ-87能否改善HepG2、肝原代、C2C12和3T3L1等代谢细胞的胰岛素抵抗;利用葡萄糖氧化酶法检测LXQ-87能否增加HepG2、C2C12和3T3L1细胞的糖消耗。在体内动物水平上，我们通过急性毒性实验评价了LXQ-87的安全性;通过慢性口服给药的方式探究LXQ-87能否改善db/db小鼠的糖代谢紊乱，包括对整体动物降糖活性评价及组织水平改善胰岛素抵的影响。 体外分子水平实验结果表明，LXQ-87是PTP1B的一种非竞争性抑制剂，它与PTP1B在体外条件下能够产生有效的亲和作用(KD=6.12×10-8M)。LXQ-87可能通过抑制PTP1B活性构象的形成来抑制PTP1B活性，它是一个潜在的变构抑制剂。体外细胞水平实验结果表明，LXQ-87能够与PTP1B进行有效的靶向结合，并通过提高胰岛素信号通路中瓜和蛋白激酶B(ProteinbnaseB，PKB/AKT)的磷酸化，改善高浓度胰岛素诱导的HepG2、肝原代、C2C12和3T3L1细胞的胰岛素抵抗，也增强了HepG2、C2C12和3T3L1细胞的糖消耗能力。体内动物水平实验结果表明，慢性口服给药LXQ-87能够显著降低db/db小鼠的空腹血糖，改善db/db小鼠的口服糖耐量及胰岛素抵抗，增强肝脏、脂肪、骨骼肌等外周组织器官对胰岛素的敏感性。 综上所述，我们以PTP1B为靶点设计合成得到了活性PTP1B抑制剂，并通过体外细胞水平及体内动物水平实验对其药效进行评价，并阐述了与之相关的作用机制，这为今后PTPlB抑制剂的进一步研发提供了有力的数据支持，也为新型抗糖尿病药物的开发提供了实验依据。
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