由于饮食结构及生活方式的改变,糖尿病等代谢性疾病的发病率逐年上升。目前,抗糖尿病药物的靶标主要包括与糖、脂代谢相关的调控因子,调节胰岛素敏感性和炎症反应的因子等。核受体作为糖、脂代谢重要的调控因子一直是抗糖尿病药物研究的热点,如维甲酸X受体、过氧化物酶体增殖激活受体、肝X受体、法尼脂X受体及糖皮质激素受体等。但是基于已知药物靶点所发现的抗糖尿病药物因各种因素无法满足人们的需求,因此,亟待开发更有效的治疗药物。除了已发现的抗2型糖尿病药物的分子靶标,越来越多的证据表明盐皮质激素受体MR (mineralocorticoid receptor)可通过促炎症作用参与到胰岛素抵抗过程中。在前期工作中,我们从海芒果中发现了一个MR拮抗剂DOM (des-O-methyllasiodiplodin),具有逆转Aldosterone对下游基因的调控及其抑制PKB (protein kinase B,又叫AKT)磷酸化的作用。本文进一步研究了DOM通过抗炎来调节血糖和改善胰岛素抵抗方面的作用机制。我们发现：DOM可降低糖尿病小鼠的血糖,同时可改善胰岛素敏感性。由于目前尚未发现MR直接调控糖、脂代谢相关基因的表达,因此DOM可能如其他MR拮抗剂一样,通过抑制了长期的慢性炎症来实现抗糖尿病的作用。研究表明：DOM给药小鼠脂肪和肝脏中促炎症因子MCP-1(monocyte chemotactic protein-1), TNFα (tumor necrosis factor-α)及IL-6(Interleukin-6) mRNA水平较空白对照组有明显的降低。同时我们在体外培养的细胞株中也得到了类似结论,并通过对MR的干扰实验验证了DOM是通过调节MR而发挥抗炎作用的。此外,我们还证实了DOM在小鼠肝脏和脂肪组织中通过减少了活性氧簇ROS (Reactive oxygen species)的产生和积累来缓解炎症反应。由于MR拮抗剂能减少高脂诱导小鼠肝脏中糖脂代谢相关基因的表达,我们对db/db小鼠肝脏中PEPCK (phosphoenolpyruvate carboxykinase), G6Pase (glucose6-phosphate dehydrogenase)和PGClα (PPARgamma coactivator1-α)的mRNA水平进行了相应检测。我们发现罗格列酮和DOM均能下调上述三种基因的mRNA水平,这提示我们：DOM参与调控糖、脂代谢。我们的工作为DOM作为MR拮抗剂通过缓解慢性炎症反应调节代谢紊乱提供了证据。DOM作为海洋天然产物,其结构新颖,我们经过结构改造,对新合成的DOM衍生物进行筛选,发现了活性和选择性优于DOM的衍生物,为新型抗糖尿病先导化合物的发现提供了新线索。另外,我们还以核受体PR(progesterone receptor)为靶点,探索了其拮抗剂在胰岛p细胞中的促增殖作用和损伤保护作用。首先我们发现了一个非甾体的PR配体AA29,具有较好的PR拮抗活性和核受体选择性。进一步研究表明：AA29能够明显提高β细胞应对损伤刺激的存活能力,改善细胞的损伤形态,降低细胞凋亡率,并且该化合物对正常状态下的胰岛β细胞并无明显的促增殖作用。结合细胞损伤状态与非损伤状态下AA29对progesterone的拮抗效果,我们发现AA29主要通过抑制p-Erk1/2/p53促凋亡信号通路,保护抗凋亡蛋白p-NF-κB、TRAF2和促增殖蛋白p-AKT发挥其抗凋亡作用。同时我们还发现AA29能略微增加p细胞中葡萄糖刺激的胰岛素分泌。因此本研究揭示了AA29的一个新作用机制：一方面保护胰岛细胞阻止其功能退化,另一方面适当提高胰岛素分泌而不致产生高胰岛素血症。本部分研究工作为PR拮抗剂在治疗代谢性疾病中的作用又提供了新的证据。此外,抗2型糖尿病重要靶标RXRa的配体研究一直备受关注,本课题组已经发现天然产物Danthron是RXRa的拮抗剂,本文在此基础上对Danthron在细胞和动物水平增强胰岛素敏感性的作用进行了探讨。我们发现Danthron能有效提高经高脂诱导的肥胖小鼠的胰岛素耐受量。针对这一信息,我们在HepG, C2C12细胞中进行了详细检测,发现了Danthron对IRS1表达及其对IRS1和IR磷酸化的促进作用,同时还发现Danthron能够增加脂肪和肌肉细胞中Glut4蛋白水平,并在CHO-K1-Glut4稳定细胞株中观测到了Danthron对Glut4膜转位的促进作用。我们通过体内外实验,评价了化合物Danthron的胰岛素增敏作用及其机制。同时,我们对调节ER Stress (endoplasmic reticulum stress)的活性分子在代谢性疾病中的调控作用进行了研究。我们发现天然产物YY3可通过减弱ER Stress的过度激活来调节糖尿病小鼠血糖水平,增加其胰岛素敏感性,降低血脂水平。但我们对YY3在细胞内的具体靶标尚不清楚,有待进一步研究,或许能为ER Stress信号通路提供新的认识。总之,我们通过对核受体的配体和ER Stress的天然调节剂在代谢性疾病中的作用机理研究,为这类疾病的治疗提供了新线索和思路。