葡萄糖激酶(GK)是糖酵解第一步反应的限速酶，存在于机体的多种组织器官，以肝细胞和胰腺β细胞为主，调节葡萄糖代谢和葡萄糖刺激的胰岛素分泌，对机体的血糖平衡有重要调控作用。研究表明通过增加GK活性可促进肝细胞的葡萄糖磷酸化，促进肝脏糖原合成或葡萄糖的有氧代谢，同时GK作为胰腺β细胞的葡萄糖感受器，激活其活性可促进β细胞葡萄糖刺激的胰岛素分泌，最近又有研究发现GK激活剂具有胰岛β细胞保护功能。过氧化物酶体增殖体激活受体γ（PPARγ）主要存在于机体能量代谢活跃的组织如脂肪、肝脏和骨骼肌等，可调节多种糖脂代谢相关基因的表达，促进肝脏和肌肉对葡萄糖的代谢，降低糖脂毒性，增强组织器官对胰岛素的敏感性，改善胰岛β细胞的胰岛素分泌。因此，GK作为糖尿病药物治疗的一个新兴靶点，PPARγ作为一个经典的药物靶点，均受到国内外的广泛关注。　　 本文通过多种条件优化，成功建立本实验室的GK激活剂体外筛选方法，并结合本实验室已有的PPARγ转录活性测定方法，先后对378个定向合成化合物和181个非定向合成化合物的GK活性进行了筛选，发现一些化合物具有GK激动活性，并对其进行PPARγ转录活性测定，挑选出一些同时具有GK激活作用和部分PPARγ转录活性的化合物。通过初步的体内药物活性筛选、初步药代动力学研究、急性毒性试验和Ames试验，明确了其中3个化合物具有较好的体内药效活性和成药性。本文选取其中的1个化合物SHP289-03进行较系统的作用机制研究。　　 通过对SHP289-03在细胞水平、整体动物水平和蛋白水平等多方面的研究发现，1．SHP289-03可促进HepG2细胞的葡萄糖消耗，促进β细胞株NIT-1细胞和原代小鼠胰岛的葡萄糖刺激的胰岛素分泌；2．SHP289-03可降低正常ICR小鼠的空腹血糖，改善其口服葡萄糖耐量；3．SHP289-03可降低自发性2型糖尿病动物模型KKay小鼠的空腹血糖和餐后血糖，改善口服葡萄糖耐量，改善高胰岛素血症和高脂血症，改善机体的氧化应激指标，改善肝脏和胰腺胰岛的形态和功能，同时促进糖酵解和三羧酸循环关键酶丙酮酸激酶和丙酮酸脱氢酶的表达；4．SHP289-03对正常C57BL/6J小鼠和KKay小鼠具有肾毒性，以肾小管损伤为主，对正常ICR小鼠的肾功能无影响。　　 综上所述，GK激活剂体外筛选方法已建立成功，并且发现GK和PPARγ双靶点激动剂SHP289-03通过促进肝细胞的葡萄糖代谢和胰腺β细胞的葡萄糖刺激的胰岛素分泌可很好的调控机体的血糖平衡，同时还可调节血脂水平，降低糖脂毒性，对2型糖尿病小鼠的胰岛具有一定的保护作用。但它对不同品系小鼠的肾毒性差异阻碍了其作为抗糖尿病候选化合物的进一步开发。因此尚需对其结构进行进一步的研究和修饰，使其在保留药效的同时避免毒副作用的产生，同时还要不断合成新的化合物并对其活性进行评价，以期发现不仅具有成药潜质，同时具有GK和PPARγ双激动活性的抗糖尿病候选化合物。