[研究背景与目的]2型糖尿病(T2D)是一种全球广泛关注的代谢疾病,世界各国研究者都在致力于寻找到更加安全有效的药物来治疗2型糖尿病,并使得药物达到更好的依从性。动物毒素多肽作为一种纯天然的生物活性肽,如何更好的开发及利用这类多肽,一直是国内甚至全世界范围内研究者关注的问题。Melittin作为典型的生物活性肽,是一种从蜂毒中分离出的多肽,已被证明可以降低动物体内的血糖水平。然而,Melittin强烈的溶血性、对正常细胞存在毒性、在体内易被降解、半衰期极短等问题均严重阻碍了其临床应用。纳米颗粒因为其独特的物理化学性质,能有效增强药物的治疗效果,降低溶血性和细胞毒性,增加药物在靶部位的积累。因此我们认为通过纳米载药系统修饰Melittin可以有效降低其毒性,将会有助于Melittin在2型糖尿病中的应用。[研究内容]本研究主要分为3个部分,第一部分主要围绕多肽Melittin在ICR小鼠体内的毒性作用展开,采用急性毒性试验,测定药物的半数致死量LD50,确定了Melittin在小鼠体内的毒性范围;通过对给药后小鼠病理学观察和生化指标的测定,确定了 Melittin在小鼠体内的毒性靶器官。第二部分主要使用FNC纳米缓释系统对Melittin进行聚电解质封装修饰开展研究,将Melittin和硫酸葡聚糖通过湍流混合在一个狭小的撞击飞机(CIJ)内,在几十毫秒内形成纳米颗粒,通过一系列表征工作进行蜂毒肽/硫酸葡聚糖纳米颗粒(Melittin/DS纳米颗粒)的优化;第三部分主要针对聚电解质封装修饰后的Melittin/DS纳米颗粒的药效、毒性及安全性几个方向进行探讨,开展了小鼠体内血糖水平、小鼠体重及小鼠死亡率的持续监测。[研究结果]本文主要得到如下实验结果:①多肽Melittin对ICR小鼠单次腹腔注射给药的 LD50为:6.05mg/kg,同时 95%的可信限为:5.40-6.79mg/kg;②多肽 Melittin对ICR小鼠肝脏产生急性毒性,造成小鼠明显的急性肝损伤;③多肽Melittin对ICR小鼠其他组织器官不产生明显毒性;④Melittin/DS纳米颗粒降低db/db小鼠血糖水平,说明Melittin/DS纳米颗粒对2型糖尿病的血糖控制是长期而稳定的;⑤Melittin/DS纳米颗粒能够有效控制单隐性突变基因的db/db小鼠体重,说明Melittin/DS纳米颗粒对于肥胖相关的代谢综合征存在药用价值;⑥注射Melittin/DS纳米颗粒的db/db小鼠死亡率得到了极大的降低,说明Melittin/DS纳米颗粒可有效降低多肽Melittin在小鼠体内的毒性。[结论与意义]动植物来源的多肽药效研究一直处于瓶颈状态,利用传统手段无法有效提高多肽药物的药效,并降低其体内毒性。本研究创新性使用FNC纳米缓释系统对Melittin进行包封修饰,成功构建了 Melittin/硫酸葡聚糖纳米载药体系。通过Melittin和硫酸葡聚糖聚合制成纳米药物,不仅有效地解决了 Melittin的毒性问题,而且调节了 db/db小鼠血糖水平,减轻了 db/db小鼠体重。本研究为Melittin作为治疗2型糖尿病药物的开发和应用提供了一种新的思路和方法,也为其他生物活性多肽的发现和进一步研究奠定了基础。