小分子化合物多西环素降糖作用关键靶点GLP-1受体的确定及其促胰岛素分泌机制研究
批准号:
82073909
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
刘云峰
依托单位:
学科分类:
代谢性疾病药物药理
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
刘云峰
中文摘要
GLP-1受体激动剂(GLP-1RA)是目前较为理想的抗糖尿病药物,但上市产品均为大分子肽类制剂,有需要注射给药等局限性,降低了患者的依从性。而小分子GLP-1RA具有易于开发为口服制剂、使用便利等前景,使其成为新型降糖药物的研发重点。多西环素(DX)是一种临床使用多年的可口服小分子广谱抗生素。我们发现DX具有与GLP-1RA相似的抗糖尿病作用特点,同时DX和GLP-1R分子对接成功也高度提示GLP-1R是DX的关键作用靶点。此外,我们的研究表明抑制Kv通道极有可能是DX产生促胰岛素分泌作用的关键环节。本项目拟在此基础上对DX/GLP-1R/AC/cAMP/Kv通道这一中心调控路线开展深入研究,明确DX是一种新型的小分子GLP-RA及其促胰岛素分泌机制,为探索以DX为基础的新型小分子GLP-1RA类抗糖尿病药物提供理论线索和实验依据。同时,也为进一步扩大和优化DX的临床应用提供药理学依据。
英文摘要
Glucagon-like peptide-1 receptor agonists(GLP-1RA) become the attractive options for the treatment of diabetes because of their hypoglycemic effects and their cardiovascular benefits. However, most of the GLP-1RAs are macromolecular peptides and the way of injection administration reduces patients’ compliance. Therefore the research and development of new hypoglycemic drugs focus on small molecule GLP-1RA,which can be administrated through oral and easy to be used. Doxycycline (DX) is an oral small molecule broad-spectrum antibiotic which has been used for many years. We found that DX has similar antidiabetic effect as GLP-1RA, and the successful molecular docking of DX and glucagon-like peptide-1 receptor(GLP-1R) highly suggests that GLP-1R is the key target of DX. In addition, our study shows that inhibition of Kv channel is likely to be the key point for DX to promote insulin secretion. Our reasearch project aim to focus on the DX/GLP-1R/AC/cAMP/Kv pathway and to further clarify that DX is a new small molecule GLP-1RA and its mechanism of promoting insulin secretion. The results will provide the clues and experimental evidence for the exploration of DX-based new small molecule GLP-1RA antidiabetic drugs and pharmacological basis for further expanding and optimizing the clinical application of DX.
GLP-1受体激动剂(GLP-1RA)是目前较理想的抗糖尿病药物,但上市产品均为大分子肽类制剂,需注射给药,患者依从性不佳。小分子GLP-1RA易于开发为口服制剂,已经成为新型降糖药物的研发重点。多西环素是一种临床使用多年的小分子广谱抗生素,因其在糖尿病方面产生的明显效果受到重视。本项目旨在明确多西环素降糖作用关键靶点GLP-1R并探讨其促胰岛素分泌特点。. 多西环素与GLP-1R相互作用研究中,分子对接显示多西环素与GLP-1R有较好的亲和力;细胞热转变分析检测显示随着温度的升高,多西环素组目的蛋白的含量均高于对照组,表明多西环素能够与GLP-1R特异性结合;BLI分子互作显示多西环素与GLP-1R特异性结合,并呈现快速解离和快速结合的特点,再次证明GLP-1R是多西环素的靶点。胰岛素分泌实验中,亚剂量多西环素在高糖时促进大鼠胰岛、INS-1E细胞和糖尿病db/db小鼠胰岛的胰岛素分泌;多西环素在低糖(2.8mM)时对胰岛素分泌没有影响,而在高糖(11.1、16.7mM)时显著促进胰岛素分泌,说明多西环素具有葡萄糖浓度依赖性促胰岛素分泌特点;使用Exendin(9-39)阻断GLP-1R后,多西环素的促胰岛素分泌作用减弱,说明多西环素通过激动GLP-1R发挥促胰岛素分泌作用。口服葡萄糖耐量实验中,灌胃多西环素降低C57BL/6N小鼠的血糖,并且具有剂量依赖性;灌胃多西环素降低hGLP-1R小鼠血糖,当用Exendin(9-39)干预后,多西环素降糖作用明显减弱,再次证实多西环素激动GLP-1R发挥降糖作用。钙成像结果显示高糖条件下多西环素升高β细胞内钙离子浓度。膜片钳实验中,多西环素能够抑制Kv通道,提示Kv通道与多西环素促胰岛素分泌有关。在细胞增殖实验中,多西环素可促进INS-1细胞增殖,并抑制高糖高脂(30mM葡萄糖+棕榈酸)诱导的细胞损伤。在亚剂量多西环素对非酒精性脂肪肝炎(NASH)的药理作用研究中,多西环素改善MCD-NASH小鼠肝脂肪变性,调节脂代谢紊乱;多西环素改善GAN-NASH小鼠肝纤维化。. 综上所述,这些发现表明多西环素通过激动GLP-1R发挥促胰岛素分泌和降糖作用,阐明了多西环素促胰岛素分泌的特点,为研发新型口服小分子GLP-1R激动剂提供实验依据,同时也为进一步扩大和优化多西环素的临床应用提供药理学依据。
VIP及受体VPAC2精细调控胰岛素分泌的作用特点及机制研究
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批准号:81770776
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项目类别:面上项目
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资助金额:56.0万元
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批准年份:2017
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负责人:刘云峰
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依托单位:
京尼平苷促胰岛素分泌的葡萄糖依赖性特征及其离子通道调控机制研究
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批准号:81373464
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项目类别:面上项目
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资助金额:70.0万元
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批准年份:2013
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负责人:刘云峰
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依托单位:
国内基金
海外基金