单磷酸腺苷激活的蛋白激酶(AMP-activatedproteinkinase,AMPK)是近年来发现的一个重要的Ser/Thr蛋白激酶,它能感应细胞和整体的能量代谢状态,并调节其平衡。AMPK一旦被激活,将启动分解代谢途径促进ATP的生成,如脂肪酸氧化和葡萄糖酵解;关闭合成代谢途径降低ATP的消耗,如甘油三酯和胆固醇的合成。由于其在整体糖脂代谢调控中发挥的关键作用,AMPK被认为是治疗代谢综合症,如糖尿病和肥胖的潜在靶点。因此,AMPK的小分子激活剂被认为是一类有潜力的治疗代谢综合症的制剂。　　 通过建立一个新颖的基于接近闪烁测活技术(scintillationproximityassay,SPA)的筛选模型,针对重组人源AMPK三亚基蛋白α2β1γ1对国家新药筛选中心的化合物库进行了筛选,发现了一个直接变构激活AMPK的小分子化合物,YLF466D。它能剂量依赖性地激活AMPKα2β1γ1、AMPKα1β1γ1和大鼠肝脏AMPK,激活强度与AMPK内源性激活剂AMP相当。对其分子激活机制的研究表明它能与饱和浓度的AMP产生叠加激活作用,从而表明其作用机制不同于AMP;同时,它也与第一个报道的AMPK三亚基直接激活剂A-769662产生叠加激活作用,从而表明其作用机制也不同于A-769662。对α亚基的激活实验表明它能直接激活含自抑制区域的单独α亚基:人源α1(1-335)、α1(1-394)、α2(1-398)和酵母S.pombeα(25-351),提示它的作用机制很可能是通过拈抗了α亚基内的自抑制而激活AMPK三亚基蛋白的。YLF466D与S.pombeα(25-351)的分子对接模型表明该化合物位于激酶区和自抑制区之间,并与负责自抑制的关键氨基酸相互作用,进一步表明该化合物很可能通过阻断了激酶区和自抑制区之间相互作用而使得AMPK产生活性。　　 该化合物处理L6肌细胞能够剂量依赖性地激活AMPK,同时引起细胞内AMP:ATP比率的上升。进一步研究表明该化合物通过温和的降低线粒体膜电位来改变.AMP:ATP比率。此结果表明,除了变构激活机制外,YLF466D还能通过升高AMP；ATP比率来激活AMPK。在倾向于使用糖酵解产生的ATP作为主要能量的肿瘤细胞株Hela上,该化合物能剂量依赖性地激活AMPK而不引起AMP:ATP比率的改变,说明该化合物能够通过变构调节直接激活细胞内的AMPK。　　 进一步在细胞和整体动物水平上评价该化合物的药效表明:YLF466D能够在L6肌细胞促进葡萄糖的吸收,在HepG2肝癌细胞上降低甘油三酯和胆固醇的含量,同时在原代肝细胞上降低肝糖输出；药代动力学以及毒理学实验表明它是一个口服吸收生物利用度高且低毒的化合物；单次C57BL/6J正常小鼠给药能够明显降低小鼠的呼吸熵,表明整体水平脂肪酸氧化的增加；慢性治疗四周db/db和DIO小鼠能够显著地降低小鼠血糖,游离脂肪酸和甘油三酯,降低肝脏糖异生基因的表达和肌肉甘油三酯,同时改善胰岛素抵抗和糖耐量.同时,肝脏和肌肉检测到AMPK和ACC磷酸化水平的增加表明这些体内作用都来自于AMPK的激活。　　 综上所述,通过筛选,我们发现了一个AMPK小分子激活剂,YLF466D。机制研究表明YLF466D是一个双功能AMPK小分子激活剂,即通过直接变构激活和引起AMP:ATPratio激活AMPK。药效学实验表明它在细胞和整体动物水平通过激活AMPK能够改善糖脂代谢紊乱。我们的发现表明双功能AMPK小分子激活剂YLF466D是一个有潜力的治疗糖尿病及代谢综合症的化合物。