【摘 要】
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根据世界卫生组织统计,全球糖尿病的发病率呈逐年上升的趋势,已对人类健康构成严重危胁。目前胰岛素是最有效的临床治疗糖尿病药物,但长期的注射给药给患者带来诸多不便与痛苦。因此,口服胰岛素制剂的研发,已成为糖尿病治疗研究领域的热点。在传统中医治疗中,蚕蛾是治疗消渴病的组方主药,很早人们就发现蚕蛾具有治疗消渴病的药效学作用。近年来相关研究人员应用蚕蛾粉、蚕蛾粗提物进行了抗糖尿病的实验与临床研究,研究结果表
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根据世界卫生组织统计,全球糖尿病的发病率呈逐年上升的趋势,已对人类健康构成严重危胁。目前胰岛素是最有效的临床治疗糖尿病药物,但长期的注射给药给患者带来诸多不便与痛苦。因此,口服胰岛素制剂的研发,已成为糖尿病治疗研究领域的热点。在传统中医治疗中,蚕蛾是治疗消渴病的组方主药,很早人们就发现蚕蛾具有治疗消渴病的药效学作用。近年来相关研究人员应用蚕蛾粉、蚕蛾粗提物进行了抗糖尿病的实验与临床研究,研究结果表明其均具有降血糖的药效作用,但尚未揭示蚕蛾中起降血糖作用的主要药用成分。本研究团队经过长期的前期攻关研究,从蚕蛾中分离出蚕蛾胰岛素样活性物质,并且初步证实了其在哺乳细胞内具有胰岛素样作用,本课题在研究团队多年的前期研究基础上,通过进一步对提取工艺流程的改造与优化,提高其口服给药的生物利用度及胰岛素样生物活性,并对其抗糖尿病的药效学作用深入评估,首次进行SMILAS抗糖尿病作用的研究,通过细胞和动物实验分别验证其胰岛素样作用,通过SMILAS耐受强酸环境、抵御胃肠道消化酶天然性质的分析研究与提取工艺的优化,获得高效口服胰岛素类药物建立关键技术,为在国内外率先研发口服胰岛素类药物奠定坚实基础。糖尿病药物市场巨大,本项目的研究成果具有广阔的市场应用前景及显著的社会效益与经济效益。本研究分为3个部分:1.SMILAS提取工艺路线的优化。分别采用三种SMILAS提取工艺路线对蚕蛾头部组织进行提取,比较各种方法的提取效率及得率,并且提取过程中设定高温、强酸环境等处理过程,以探索SMILAS的理化特性。2.SMILAS对哺乳动物细胞胰岛素样作用的研究。将SMILAS分别与胰岛素的3个靶细胞（前脂肪细胞3T3-L1细胞,肝癌细胞Hep G2细胞和成肌细胞C2C12细胞）共培养,研究其对哺乳动物细胞的葡萄糖代谢、糖原合成、细胞增殖和分化等作用。3.SMILAS口服给药对糖尿病小鼠血糖影响研究。首先通过多次注射不同剂量链脲佐菌素诱导雄性C57BL小鼠糖尿病模型,诱导成功后口服给予不同组分的SMILAS治疗,观察其对于糖尿病小鼠体重、血糖的影响,研究SMILAS对哺乳动物口服给药的胰岛素样作用。本研究得到如下结论:1.提出优化的SMILAS提取工艺路线。本项目应用化学方法与物理方法相结合方法采用三种不同的提取工艺路线,分别从SMILAS获得量、纯度、提取简便性等几个方面对三种工艺路线进行评价,最终确定优化的SMILAS提取工艺路线。该工艺路线可从5000头蚕蛾头部（称重约1600g）通过化学法第一步获得混合物3.24g,测定蛋白为1.96g,纯度为60%左右,经过物理法将蛋白进一步分离后,获得SMILAS（蛋白分子量为1KD-10KD之间）的产量为0.231g。2.首次明确了SMILAS的理化特性。我们在SMILAS提取工艺过程中包括高温变性（100℃）、强酸等电点沉淀以及不同分子量截留等提取步骤,表明SMILAS物质为多肽混合物,并且证实提取混合物具有耐高温以及耐强酸的特点,是获得高效口服胰岛素类药物的关键技术,将为在国内外率先研发口服胰岛素类药物奠定坚实基础。3.通过体外实验阐述SMILAS在哺乳动物中的胰岛素样作用。将SMILAS作用于胰岛素的3种靶细胞——Hep G2细胞、3T3L1细胞、C2C12细胞,在细胞水平验证SMILAS具有促进细胞生长、促进细胞葡萄糖吸收以及糖原合成的功能,表现出不同程度的胰岛素样作用特点。4.通过体内实验阐述SMILAS在哺乳动物中的降低糖尿病小鼠血糖水平作用。将SMILAS的不同分子量的组分通过口服给药于糖尿病小鼠,实验结果显示了提取的SMILAS不同组分均具有降糖效果,但1KD-10KD组分降糖效果优于10KD以上组分,考虑SMILAS具有对哺乳动物口服给药的降糖尿病血糖水平的作用。本研究通过对SMILAS高效分离的工艺优化,以自主知识产权的创新技术提高SMILAS获得率,通过细胞和动物实验证实了SMILAS的胰岛素样作用,尤其首次证明口服给药在哺乳动物中的降低糖尿病小鼠血糖水平作用。为此,我们下一步将开展SMILAS成分蛋白质质谱分析等相关实验,探索SMILAS成分组成,并且进一步通过体内、体外试验研究其胰岛素样作用的分子机制和信号通路,从而在国内外率先研发基于原始创新技术的口服胰岛素样药物,应具有广阔的市场应用前景及显著的社会效益和经济效益。
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