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本论文包括两部分工作:第一部分系统地研究了非肽类胰高血糖素样肽-1(Glucagon-likepeptide-1,GLP-1)受体(GLP-1receptor,GLP-1R)激动剂Boc5在MIN6细胞模型以及小鼠体内模型上对胰岛β细胞的保护作用,并对Boc5衍生物WB4-24的体内外活性进行了探究。第二部分主要涉及甲酰肽受体(Formylpeptidereceptor,FPR)家族,分别研究了甲酰肽样受体1(Formylpeptidereceptor-like1,FPRL1)特异性小分子激动剂Quin-C1的抗炎作用,以及基于FPR单核苷酸多态性(Singlenucleotidepolymorphism,SNP)构建稳转细胞株,为FPR结构和功能的研究提供实验工具。
胰岛β细胞的状态与糖尿病的进程密切相关。GLP-1能够对胰岛的功能、形态以及数量产生直接影响,如刺激胰岛β细胞增殖和新生,抑制凋亡,诱导前胰岛素基因的转录,促进胰岛素的成熟和分泌,等等。GLP-1及其类似物对胰岛β细胞功能和数量的调节是当前学术领域的研究热点。我们在前期工作中发现非肽类GLP-1受体激动剂Boc5对db/db糖尿病小鼠除具有抗糖尿病作用外,在接近人类肥胖发病特征的高脂饮食诱导的肥胖(Diet-inducedobesity,DIO)小鼠模型上也显示出很好的代谢调控和减肥效果。本论文重点研究了Boc5在两种模型上对胰岛β细胞的保护作用。实验结果表明,在MIN6胰岛β细胞上,Boc5能够模拟GLP-1抑制链脲佐菌素(Streptozocin,STZ)诱导的凋亡。初步的机制探讨提示,Boc5和GLP-1一样,能够增加胰腺十二指肠同源异型盒(Pancreatic
duodenalhomeobox-1,PDX-1)的表达进而提高MIN6细胞的存活率。在胰岛素抵抗的DIO小鼠中,Boc5可以显著改善肥胖小鼠的糖耐量,并能减轻肥胖小鼠基础和葡萄糖刺激后的高胰岛素血症,使60分钟的曲线下面积降低约85％,从而恢复至正常水平。另外,经Boc53mg治疗12周能明显改善胰腺组织的脂肪侵润,显著降低胰岛素抵抗所致的β细胞代偿性增生,使之正常化。对Boc5衍生物WB4-24的研究显示,该化合物不仅比Boc5更溶于水,在受体激动活性、急性摄食抑制和肥胖小鼠糖耐量改善等方面均优于Boc5,预示了可喜的应用前景。
本论文第二部分的研究是围绕FPR家族开展的。FPR是具有7重跨膜结构的G蛋白偶联受体。人类FPR基因包含三个具有高度同源性的受体蛋白:FPR、甲酰肽样受体1(Formylpeptidereceptorlike-1,FPRL1)和甲酰肽样受体2(Formylpeptidereceptorlike-2,FPRL2),三者共同组成甲酰肽受体家族。目前普遍认为FPR家族在机体抗感染和炎症过程中发挥重要作用,与许多疾病如自身免疫疾病、传染性疾病和癌症等密切相关。为此本论文专门研究了FPRL1的小分子激动剂Quin-C1对博莱霉素诱导的小鼠肺炎和肺纤维化是否具有药理效应。实验结果发现,Quin-C作为FPRL1的调节剂其抗炎效果与剂量有关,小剂量时具有抗炎作用,大剂量可能产生致炎活性。另外,延后给予Quin-C1的实验数据显示,Quin-C1可以在BLM诱导的肺泡炎症阶段抑制肺部炎性细胞因子的释放,减轻炎性细胞的浸润,但对后期的肺纤维化形成无明显干预作用。人类FPR存在单核苷酸多态现象,目前已经发现了11个SNP位点,有超过30个的突变型。据报道,FPR的单核苷酸多态性与某些疾病的易感性显著相关。本论文基于FPR的单核苷酸多态性现象,构建了稳定转染的FPRH12克隆供后续药物基因组学研究之用。