纠正亢进的肝糖异生有利于控制糖尿病发病进程及续发性疾病。多项独立研究成果确立了PKA-CREB/CRTC2在肝糖异生信号转导中的核心地位。靶向抑制CREB/CRTC2转录调控功能的小分子将会在转录水平上抑制过度活跃的肝糖异生,因此这类小分子将为研发机制新颖的抗糖尿病药物提供思路。
为了从巴西绿蜂胶中筛选出肝糖异生的活性成分,本文对巴西绿蜂胶进行了化合物分离,利用哺乳动物双杂交系统对巴西蜂胶化合物进行细胞学活性评价。应用细胞、生化等方法检测候选化合物与靶蛋白之间从相互关系。检测候选化合物在体内、体外对糖异生的影响,评价候选化合物在糖尿病模型鼠体内对葡萄糖代谢及胰岛素敏感性的作用。
巴西蜂胶有显著的降血糖活性(图1),为了从巴西绿蜂胶中筛选出肝糖异生的活性成分,我们通过CREB/CRTC2哺乳动物双杂交系统对21个巴西蜂胶化合物进行筛选(图2),发现多个结构类似物具有抑制CREB与CRTC2相互结合的活性,其中P3,Artepillin C,抑制活性最强(图2)。蛋白质水平及胞内实验证明Artepillin 能抑制CREB与CRTC2的结合(图3),降低肝细胞的糖异生水平(图4),减少肝细胞的葡萄糖输出量(图4),且细胞毒性低(图4)。活体实验证明,Artepillin C(20mg/kg)能显著地降低DIO糖尿病模型小鼠活体肝组织的肝糖异生水平及关键酶PEPCK的蛋白质水平(图5)。在整体水平上,Artepillin C 显著降低饥饿血糖、改善糖尿病小鼠的葡萄糖代谢平衡及胰岛素敏感性(图5)。
我们发现小分子化合物Artepillin C通过抑制CREB/CRTC2介导的肝糖异生,从而减少肝脏葡萄糖输出,降低饥饿血糖浓度,改善糖尿病小鼠的葡萄糖代谢平衡,提高整体的胰岛素敏感性,因此Artepillin C 是一个新型抗糖尿病药物先导化合物。