糖尿病是以血糖增高为主要表现的累及全身的代谢性疾病,但血糖的增高仅发生在胰岛p细胞功能受损、衰竭时。近年来,p细胞功能的研究已成为糖尿病研究的重点方向,而其内容主要包括胰岛素分泌及胰岛素合成两方面。随着糖尿病研究理论的更新以及新的作用机制的不断发现,抗糖尿病药物也从最早的以“竭泽而渔”式的刺激胰岛素分泌降低血糖为目的,发展为以通过降低血糖、调节血脂、改善胰岛素抵抗、缓解并发症并抑制p细胞凋亡达到多方位综合治疗糖尿病为目标。而保护p细胞功能则成为抗糖尿病药物研究的热点。小檗碱是中药黄连中的主要生物碱,其抗糖尿病作用多年前已被报道。近年来又发现其具有降低血甘油三酯及胆固醇的作用,并可能促进GLP-1的分泌,提示其进一步开发应用的价值很大。关于小檗碱对外周胰岛素敏感组织的作用机制研究较多,但其对胰岛p细胞功能的研究鲜见,本论文以考察小檗碱对胰岛p细胞功能的影响为目的,重点研究其对胰岛素基因表达的影响,并研究小檗碱结构修饰的化合物的抗糖尿病活性。论文第一部分考察了盐酸小檗碱(50mg/kg)对代谢综合征动物模型MSG小鼠及2型糖尿病动物模型C57/BL小鼠的抗糖尿病活性并初步评价了其在整体水平对胰岛p细胞的影响。实验结果显示,在两种小鼠模型,盐酸小檗碱能够显著改善动物的胰岛素抵抗状态及葡萄糖耐量异常状态；降低空腹血清胰岛素水平；有降低小鼠胰腺脂质积聚的趋势。这些结果提示小檗碱通过改善糖脂代谢,减轻了糖脂对p细胞的毒性作用,对β细胞发挥有益作用。胰岛病理切片结果显示盐酸小檗碱能够延缓C57/BL小鼠胰腺组织病变进展,维持β细胞形态；两种动物模型的胰岛素免疫组织化学染色均显示动物胰岛内胰岛素含量降低,提示小檗碱对胰岛β细胞胰岛素表达可能存在直接的调控作用。在第一部分研究结果的基础上,论文第二部分进行体外实验,主要目的是考察盐酸小檗碱对胰岛β细胞的胰岛素水平是否具有直接调节作用并探讨其机制及意义。实验中通过Real time PCR的方法证明了盐酸小檗碱对胰岛p细胞系NIT-1细胞及正常ICR小鼠原代胰岛内胰岛素基因Ins-1及Ins-2表达产生抑制作用,并且这种表达抑制作用在蛋白水平亦能够体现。为了进一步研究盐酸小檗碱对胰岛素基因表达的调控机制,本部分论文中建立了考察胰岛素基因启动子活性的研究方法。实验中通过应用不同浓度的葡萄糖、软脂酸及阳性参照药物exendin-4,证明所构建的两种报告基因质粒对于调节胰岛素基因表达的生理性物质及外源性药物反应敏感准确,证明该方法可用于进一步考察药物对启动子的调控。随后的实验中应用所构建的质粒考察盐酸小檗碱的作用,结果显示,盐酸小檗碱对胰岛素基因启动子活性具有抑制作用,这种抑制作用存在明显量效及时程关系,并与文献中与其作用机制相似的药物盐酸二甲双胍存在较明显的差别。本部分最后进行了信号通路的研究及功能意义的初步探讨,结果显示AMPK抑制剂Compound C能够阻断小檗碱对胰岛素基因表达的下调作用,提示小檗碱对胰岛素基因表达的调控依赖于此通路。Real time PCR还显示小檗碱能够降低内质网应激通路关键蛋白CHOP的mRNA表达,提示其可能通过缓解内质网压力改善β细胞功能。转录因子mRNA水平测定表明,Pdx-1可能参与小檗碱对胰岛素基因表达的调节。国内忆有报道以小檗碱化学结构为先导化合物,通过研究其衍生物发现调脂作用更好的化合物,从而提示此方面研究的重要意义。论文第三部分首先应用葡萄糖消耗实验,测定系列小檗碱衍生化合物对肝细胞系及前脂肪细胞葡萄糖消耗的影响并与小檗碱作对比,从48个化合物中筛选出6个进行整体动物实验,并发现化合物WS0704002能够降低正常ICR小鼠及C57/BL小鼠的血糖,改善C57小鼠的胰岛素抵抗状态,作用与等剂量对照药物盐酸小檗碱相似,为此类化合物进一步结构修饰提供了依据。