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血脂异常即通常所说的高脂血症,是指血液中一种或多种脂质水平显著升高的现象,包括胆固醇、甘油三酯和脂肪酸等,是导致动脉粥样硬化和引起一系列心脑血管疾病的主要风险因素之一。高血脂症的发病率正逐年呈上升趋势,目前,临床上用于治疗高血脂症的药物品种长期服用均可引起不同程度的肝功能损害或有明显不良反应,因此,发现新型治疗高血脂症药物一直是药物研发的热门领域之一。2936-Na是由中国医学科学院药物研究所开发,具有自主知识产权的新型果糖1,6-二磷酸酶（fructose 1,6-bisphosphatase,FBPase）抑制剂（IC50=2.9×10-8 M）。在多种2型糖尿病动物模型中,2936-Na 口服给药后,通过抑制肝脏FBPase的活性,减少肝脏糖异生进而发挥降低空腹血糖的作用,并作为候选化合物进行了一系列的抗糖尿病作用评价及成药性研究。前期研究发现,在多个实验动物模型中,2936-Na除具有降血糖作用外,还可显著降低血脂水平,特别是具有降低血清总胆固醇（Total cholesterol,TC）及低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein cholesterol,LDL-C）水平的作用特点,提示其可能还具有改善高脂血症和降低动脉粥样硬化风险的药理作用。基于此,本研究旨在采用多种实验动物模型（2型糖尿病大、小鼠、正常大、小鼠及LDLR基因敲除小鼠）和离体细胞模型（人源肝细胞HepG2细胞）,明确2936-Na改善高脂血症的药理作用特点;并以肝-肠轴为切入点,采用蛋白质组学、靶向（能量代谢和脂质代谢）代谢组学、肠道微生物宏基因组等多维组学手段,深入挖掘2936-Na降低血胆固醇的作用机制,尝试阐明2936-Na改善糖脂代谢紊乱的药理作用特点和确切靶点,为进一步开发新型抗糖尿病候选药物提供数据基础。首先,在细胞及整体动物水平,考察2936-Na的抗糖尿病药理作用特点,特别是对脂质代谢紊乱的改善作用及初步机制探讨。在细胞水平,采用人源HepG2细胞建立细胞水平糖异生和脂质堆积评价模型,考察2936-Na对HepG2细胞糖异生和脂质堆积的改善作用。在整体动物水平,采用两种2型糖尿病动物模型（包括自发性2型糖尿病KKAy小鼠和ZDF大鼠）,考察2936-Na对糖脂代谢紊乱的影响;在KKAy小鼠中,初步考察了 2936-Na给药1周后,对其糖脂代谢的影响;在ZDF大鼠模型中考察了不同剂量2936-Na（10 mg/kg、30mg/kg和50mg/kg）长期给药后,对其血糖、血脂、血胆汁酸、肠-胰轴分泌激素水平和肝肾功能的影响,全面评价其抗糖尿病药理作用特点。利用多种组学技术,评价2936-Na对ZDF大鼠血清及肝脏脂质代谢、肝脏能量代谢、肠内容物（粪便）的胆汁酸代谢和肠道菌群多样性的影响,挖掘2936-Na调节脂质代谢稳态的作用机制。其次,考虑到2936-Na的降糖作用靶点主要在肝脏,且一般调脂类药物长期给药后可能存在潜在的肝毒性等因素,本研究在正常SD大鼠中完成了 2936-Na长期给药的亚急性毒性实验,进行了初步的安全性评价;且在正常129小鼠中,考察了 2936-Na长期给药对糖脂代谢及肝功能的影响,进一步确认了 2936-Na长期给药的安全性。最后,基于2936-Na显著降低血胆固醇的作用特点,特别对ZDF大鼠给药后血清及肝脏组学数据的分析发现,2936-Na可显著上调ZDF大鼠肝脏LDLR的蛋白表达水平达3倍,在肝组织中通过WB验证2936-Na高剂量组LDLR蛋白表达水平较模型组上调近25倍,由此推测LDLR可能是2936-Na降低血TC的主要作用靶点之一;后续通过采用LDLR基因敲除小鼠（LDLR-）,考察2936-Na长期给药后对其血糖和血胆固醇水平的影响,进一步确证LDLR是否为2936-Na发挥降低血胆固醇的关键蛋白;同时,在肝组织、肝细胞及分子水平,验证2936-Na影响LDLR蛋白表达的具体调控路径。研究结果显示:在HepG2细胞中,2936-Na可剂量依赖性地抑制HepG2细胞的糖异生能力及油酸-棕榈酸钠联合诱导的脂质堆积。在2型糖尿病KKAy小鼠中口服给药1周后,2936-Na（100 mg/kg）可显著降低其随机血糖、空腹血糖和血胆固醇水平,表明2936-Na短期给药即可显著改善KKAy小鼠糖脂代谢紊乱;在2型糖尿病ZDF大鼠中长期给药后,2936-Na（10 mg/kg、30 mg/kg和50 mg/kg）三个剂量均能显著降低ZDF大鼠的空腹血糖、随机血糖及糖化血红蛋白水平,可显著降低血甘油三酯、总胆固醇及低密度脂蛋白胆固醇水平,且可促进葡萄糖刺激的GLP-1及胰岛素的分泌,且对血乳酸、转氨酶、肌酐等水平无影响,表明2936-Na长期给药可显著改善ZDF大鼠的糖脂代谢紊乱,对肝肾功能无显著影响;在129正常小鼠（2936-Na 剂量为 150mg/kg）及 SD 大鼠（2936-Na 剂量为 30mg/kg 和 180mg/kg）中,长期给予2936-Na后亦未见显著肝肾毒性,提示该化合物在大、小鼠中长期给药具有较好安全性。在对ZDF大鼠给药后血清、肝脏及粪便样本进行相关组学和测序分析结果提示,2936-Na能够显著改善ZDF大鼠的血清脂质代谢、肝脏能量代谢和胆汁酸代谢紊乱状态,增加肠道微生物的丰富度和多样性,具有调节肝-肠轴间胆固醇-胆汁酸的代谢稳态作用;进一步在组织和细胞水平验证发现,在ZDF大鼠肝脏组织中,2936-Na能够显著上调肝细胞LDLR和CYP7A1的蛋白表达,促进细胞对胆固醇的摄取能力;且在LDLR-/-小鼠中,2936-Na降低血胆固醇作用消失,确证了 LDLR是介导2936-Na发挥降低血胆固醇作用的关键介导蛋白;最后,针对调节LDLR蛋白表达的几条途径进行分子水平验证,结果提示:2936-Na对PCSK9和IDOL介导的LDLR降解途径无显著影响,但能上调LDLR上游转录因子SREBP2的表达和转录能力,因此,推测2936-Na可能通过激活SREBP2/LDLR和CYP7A1介导的信号通路降低血TC和LDL-C水平,改善脂质代谢紊乱。综上,本研究在整体动物、组织、细胞和分子水平,全面考察了 2936-Na调节糖脂代谢的药理作用及初步安全性评价,并重点关注其对脂质代谢的调节作用及潜在机制探索。在多种动物模型中,明确了 2936-Na对糖脂代谢紊乱的改善作用;利用多维组学技术及分子水平验证实验,初步探讨并发现了 2936-Na改善血脂代谢紊乱,特别是降低血LDL-C水平的作用可能依赖于SREBP2/LDLR和CYP7A1蛋白水平的升高;在后续研究中,将探讨2936-Na激活转录因子SREBP2的具体调节机制和直接作用位点,明确2936-Na调节脂质代谢紊乱的直接作用靶点,为进一步开发新型糖脂同调类抗糖尿病药物提供实验研究基础和理论支持。