原创降糖候选新药ZYM01激动离子通道TRPV6促进GLP-1分泌作用研究
结题报告
批准号:
81903682
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
20.0 万元
负责人:
孙一立
学科分类:
H3507.代谢性疾病药物药理
结题年份:
2022
批准年份:
2019
项目状态:
已结题
项目参与者:
--
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中文摘要
2型糖尿病已成为严重威胁人们健康和生命的非传染性疾病,对新的分子实体和治疗策略的需求仍然紧迫。本项目前期研究发现傣药光叶子花中单体ZYM01具有显著降糖和胰岛保护作用,机制研究发现ZYM01能够直接刺激肠道GLP-1分泌,是具有全新作用机制的原创候选新药。靶标验证工作中我们发现ZYM01对离子通道TRPV6有激动作用。TRPV6是一类高选择性Ca2 +通道并在肠道广泛表达,但其与肠道GLP-1分泌相关性研究暂无,可能是参与GLP-1分泌调节的新颖靶标。申请项目将论证ZYM01降糖药效、促GLP-1分泌以及TRPV6激动活性之间的依赖关系,明确ZYM01靶向肠道TRPV6离子通道促进GLP-1分泌进而改善高血糖的药理机制和作用靶标蛋白,同时也首次建立TRPV6通道与GLP-1分泌和血糖调节之间的相关性,为完善GLP-1分泌机制、发现降糖新策略、新靶标提供线索。
英文摘要
Over the last few years, incretin-based therapies have emerged as important agents in the treatment of type 2 diabetes (T2D). These agents exert their effect via the incretin system, specifically targeting the receptor for the incretin hormone glucagon-like peptide 1 (GLP-1). Two classes of incretin-based therapies are available: GLP-1 receptor agonists and dipeptidyl peptidase-4 inhibitors. There are currently no clinical drugs that directly promote GLP-1 secretion..Transient receptor potential vanilloid subfamily member 6 (TRPV6) is a highly selective Ca2+ channel that exerts its normal physiological function via Ca2+ absorption in the intestine and kidney. The secretion of GLP-1 is a process of vesicle exocytosis, elevated intracellular calcium is the ultimate trigger for exocytosis. Although TRPV6 is highly calcium-permeable and widely expressed in the intestine, its association with GLP-1 secretion and hypoglycemic studies has hardly been reported. .Our study found that the compound ZYM01 in the Bougainvillea glabraChoisy (which was used for hypoglycemic by the Dai ethnic group in China) had a good hypoglycemic effect and a significant islet protection function. Our studies found ZYM01 concentrated in the intestine directly stimulated the secretion of GLP-1 and exerted the hypoglycemic effects in vivo. Also in cultured STC-1 cells, ZYM01 promoted GLP-1 secretion in a dose- dependent manner. In the overexpressed - TRPV6 HEK293T cells, we used the patch-clamp techniques to confirmed that ZYM01 is an agonist for TRPV6, and in the STC-1, knockdown the expression of TRPV6 by siRNA blocks the increase of the secretion of GLP-1 stimulated by ZYM01..Based on this, the project will further clarify the hypoglycemic mechanism of the candidate ZYM01, and demonstrate the correlation between TRPV6 and ZYM01 to promote GLP-1 secretion and blood glucose regulation. Our work may provide first-in-class hypoglycemic candidates and original drug targets for diabetes treatment.
2型糖尿病已成为严重威胁人们健康和生命的非传染性疾病,对新的分子实体和治疗策略的需求仍然紧迫。本项目发现傣药光叶子花中单体ZYM01具有显著降糖和胰岛保护作用,体内慢性降糖效果与二甲双胍相当。结合其体内药效学,药学,安全性研究以及药物代谢研究确定为候选新药开展系统临床前研究工作,并且已经完成pre-IND申请。对天然产物来源活性化合物作用机制和靶标的研究是原创靶标发现的重要方式。对ZYM01作用机制研究发现ZYM01能够直接刺激肠道GLP-1分泌,是具有全新作用机制的原创候选新药。这部分新药相关工作申请专利2项,授权1项,研究成果实现转移转化,转化金额3000万元。.在靶标验证工作中我们进行了基于结构信息的靶标预测分析。发现离子通道类靶点TRPV6是ZYM01发挥作用的潜在靶标。利用膜片钳和钙信号检测发现ZYM01对离子通道TRPV6有激动作用。结合细胞水平敲低实验和敲除鼠证明ZYM01发挥促进GLP-1分泌和降糖作用依赖于TRPV6。.TRPV6是一类高选择性Ca2+通道并在肠道广泛表达,但其与肠道GLP-1分泌相关性研究暂无,可能是参与GLP-1分泌调节的新颖靶标。我们建立了慢病毒过表达和敲低体系,并发现TRPV6参与调控脂肪酸刺激的GLP-1分泌。进一步研究表明TRPV6参与GPCR-cAMP-PKA信号通路引起的GLP-1分泌。.肠道是人体重要的吸收器官。我们发现TRPV6在肠道基底隐窝部位有表达,TRPV6敲除鼠表现出肠道形态紊乱的表型,包括绒毛变短,肠道干细胞以及潘氏细胞数量减少。并且在体外培养的肠道类器官在中看到TRPV6影响肠道干细胞增殖状态。TRPV6敲除鼠体现出辐照损伤后修复功能受损。表明TRPV6参与肠道干细胞增殖调控。.本项目系统论证了ZYM01降糖药效、促GLP-1分泌以及TRPV6激动活性之间的依赖关系,明确ZYM01靶向肠道TRPV6离子通道促进GLP-1分泌进而改善高血糖的药理机制和作用靶标蛋白,同时也首次建立TRPV6通道与GLP-1分泌和血糖调节之间的相关性,为完善GLP-1分泌机制、发现降糖新策略、新靶标提供线索。还进一步拓展发现TRPV6在肠道干细胞功能调控中发挥一定的作用。
期刊论文列表
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DOI:--
发表时间:2022
期刊:Journal of Agricultural and Food Chemistry
影响因子:--
作者:Kai-Long Ji;Meng-Zhen Wu;Chao-Ying Huang;Pian-Chou GongPan;Peng Sun;Yi-Li Sun;Jia Li;Chun-Fen Xiao;You-Kai Xu;Qing-Fei Fan;Hua-Bin Hu;Qi-Shi Song
通讯作者:Qi-Shi Song
Dimeric styrylpyrones with stimulating GLP-1 secretion activities from Alpinia kwangsiensis
广西高良姜具有刺激 GLP-1 分泌活性的二聚苯乙烯吡喃酮
DOI:10.1016/j.tet.2022.132901
发表时间:2022-06
期刊:Tetrahedron
影响因子:2.1
作者:Meng-Zhen Wu;Pian-Chou GongPan;Meng-Yuan Dai;Peng Sun;Tian-Ping Huang;You-Kai Xu;Chun-Fen Xiao;Jia Li;Yi-Li Sun;Kai-Long Ji
通讯作者:Kai-Long Ji
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