靶向PTP1B的溴酚化合物LXQ-87降糖药效学评价及机制研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:DINGDING122951
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
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(Type 2 diabetes mellitus,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(Protein tyrosine phosphatase 1B,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(Insulin receptor,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PTP1B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PTP1B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PTP1B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=1.061 μM),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(Surface plasmon resonance,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(Cellular thermal shift assay,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Western blot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=6.12×10-8 M)。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IR和蛋白激酶B(Protein kinase B,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PTP1B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。
其他文献
报纸
伴随我国改革开放的持续深化,民营经济呈现出欣欣向荣的发展局面,当前已经成为推动产业结构升级转型、扩大进出口贸易规模以及提供劳动力就业岗位的主要力量。从2012年开始,我国民营经济投资占据全国固定资产投资总体比例高于60%,而民营经济缴纳税费更是占据60%的国家财政收入总和,撑起了国民经济半壁江山。可以说民营企业在就业以及经济增长方面作出了令人瞩目的贡献。然而因为受到各方面因素的限制,民营企业在银行
学位
[目的]阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种以学习和记忆功能损伤为主要特征的神经系统退行性疾病,一般认为是基因和环境共同作用的结果。研究发现,补充叶酸可以抑制AD形成,提高患者的记忆力。但是当缺乏亚甲基四氢叶酸还原酶时,摄入的叶酸不能顺利地转化为机体所需的生物活性形式,即5-甲基四氢叶酸(5-methyltetrahydrofolate,5-MTHF),从而无法发挥出
学位
概念性投资估算本质上就是早期的建设投资估算,是一个项目决策阶段最早开始的工作之一,在有限的规划指标、用地性质等信息当中针对拟投资项目的特点进行估算,该阶段估算的准确度往往成为投资者对项目是否开展决策的重要依据,但在实际工作当中又是被经常忽略的。本论文在对投资估算国内外现行方法进行了对比,对概念性投资估算的内容进行了阐述说明,对概念性投资估算当中费用占比较大的土地费、建安工程费进行了研究分析。同时,
学位
目的 探讨内皮素-1(ET-1) B型受体拮抗剂BQ-788治疗动脉粥样硬化的效果及其分子机制。方法 使用24只8周龄ApoE-/-小鼠(遗传背景为C57BL/6小鼠)构建晚期动脉粥样硬化模型,并分为饲喂常规啮齿类动物基础饲料的正常饮食(CHOW)组、饲喂高脂饮食(HFD)饲料的HFD组和饲喂HFD饲料并给予BQ-788治疗的HFD+BQ-788组。ELISA测定各组小鼠血清炎症因子IL-1β、I
期刊
肾综合征出血热(hemorrhagic fever with renal syndrome,HFRS)是由汉坦病毒(hantavirus,HV)引起的、啮齿动物传播的自然疫源性疾病。HV广泛分布于世界各地,多种新的HV不断被发现,全球HV感染呈现波动上升趋势。HFRS在中国广泛流行,严重威胁着人类健康。2004年~2019年,中国大陆共报告209209例HFRS发病病例和1855例死亡病例,疫情防
学位
细胞色素 P450 单加氧酶(Cytochrome P450 Monooxygeanses,CYP450s)是一类依赖血红素b的蛋白超家族,能够参与20多种不同类型的化学反应,例如羟基化、环氧化、脱烷基化和脱胺等。P450酶广泛参与天然产物和信号分子的生物合成、人体药物代谢以及异源物质的生物降解,被誉为“自然界中的万能催化剂”。氧化还原伴侣蛋白(简称还原伴侣,Redox Partner)对P450
学位
21世纪是一个科技和创新引领的知识经济时代,市场需求不断变化,产品生命周期普遍缩减。在国家实施“创新驱动”战略,推动“供给侧结构”改革的环境条件下,企业作为市场发展的主力军,其研发能力的强弱成为影响国家战略转型的关键因素,也是影响企业自身创新能力、竞争能力、未来成长能力和价值创造能力提升的关键因素。尤其对于以发现新思路、研发新产品为成长源泉的高新技术企业而言,研发投入对公司发展的影响更为显著。在此
学位
在目前竞争越来越激烈的建筑行业市场中,施工企业想要保障自身的生存与发展,就必须积极提升企业的管理水平,其中最有效的措施就是对成本进行管理,以最低的成本争取获得利益最大化。在工程项目中,对施工阶段的成本进行控制是实现成本节约的有效途径,因此在该阶段加强成本管理,应用合适、有效、先进的方法将事半功倍。在本篇论文中,作者结合自身的工作实践,通过查阅大量的文献资料,对国内外关于成本管理的发展以及以往挣值法
学位
木质纤维素是自然界中含量丰富,来源广泛的可再生资源,木糖是木质纤维素水解液中主要成分之一,开发以木糖为底物的高值化学品生产工艺具有重要意义。1,2,4-丁三醇和3,4-二羟基丁酸是重要的平台化合物,在军事、制药、化工等领域具有重要用途。目前,化学合成法生产1,2,4-丁三醇和3,4-二羟基丁酸存在收率低、成本高、污染环境等问题,而生物法合成1,2,4-丁三醇和3,4-二羟基丁酸具有反应条件温和、环
学位