- 拟研究问题
Ⅱ型糖尿病发病率在全球许多地区快速增长，目前我国约有 3 400 万患者，其中血糖控制达标者不足 30％。皮下注射胰岛素及口服降糖药是控制血糖的基本治疗措施。英国前瞻性糖尿病研究（UKPDS）6年研究数据显示，使用二甲双胍或磺脲类药物长期保持糖化血红蛋白（Hb A1c）的良好控制非常困难。当口服降糖药不能有效控制血糖时则加用胰岛素，但胰岛素的长期应用会增加患者患癌症的风险。目前全球每年约有 10％的糖尿病患者因治疗失效而病情加剧。艾塞那肽是首个获准的胰高血糖素样肽1（GLP-1）类似物药物，具有刺激胰岛B细胞的增殖与分化、降低胃排空速率、促进饱食感等多种生理活性，因此很多学者认为该药是治疗Ⅱ型糖尿病比较理想的药物。
艾塞那肽（Exendin-4）是由美洲西南部一种希拉毒蜥唾液腺分泌的 39 肽，具有与胰高血糖素样肽-1（GLP-1）相似的降血糖活性。与GLP-1相比，Exendin-4能够抵抗DPP-Ⅳ水解而具有较长的半衰期，但对其进行修饰改造以获得更有价值模拟肽仍是治疗II型糖尿病药物领域研究的热点，并已经取得了一定的进展。本课题是探讨Exendin-4及其突变体EX-S对C57BL/KsJ-db/db 小鼠糖耐量的影响，由此来初步评价Exendin-4及其突变体对治疗II型糖尿病的效果，为开发更为有效的治疗II型糖尿病的肽类药物奠定一定的基础。
- 研究手段
实验采用6周龄雄性C57BL/KsJ-db/db 小鼠及对照C57BLKS/JNju.DB/DB小鼠（diabetes mouse）由C57BL/KsJ近亲交配株常染色体隐性遗传衍化而来，属Ⅱ型糖尿病模型。动物在一个月时开始贪食及发胖，继而产生高血糖、高血胰岛素,胰高血糖素也升高。一般在10个月内死亡。
实验前，各组动物过夜禁食12h，首先分别腹腔注射生理盐水、Exendin-4及其突变体EX-S, 或融合蛋白EX-FC、FC-EX(均由本实验室合成)；给药2h后，每只小鼠腹腔注射1.5g/kg葡萄糖 ，尾静脉取血，记录0、15、30、45、60、90、120min血糖浓度，实验期间动物正常饮食供水。
3.文献综述
艾塞那肽（Exendin-4）是一个含 39 个氨基酸的多肽，最初由美国西南部的毒蜥唾液腺[1]中分泌的毒液中粗提得到，能够刺激胰岛细胞分泌胰岛素，使食物得到消化吸收。Exendin-4 与人的胰高血糖素[2]有 48 % 的同源性，与人的 GLP-1有 53 % 的同源性。Exendin-4 与 GLP-1 受体具有高度亲和性，其结合力是 GLP-1的 2.5 倍(Kd=0.136n M)。Exendin-4 的降低血糖作用是 GLP-1 的 5530 倍，而且其降糖作用持续时间也比 GLP-1 长。抗 DPP-IV 水解[3]，在血浆中的半衰期约为26min。
Exendin-4 能够促进胰岛细胞再生和增殖[4]，促进胰岛素合成和分泌，促进胰岛细胞中胰岛素基因转录以及增加靶组织对胰岛素敏感性。还能直接作用于肝脏和肌肉细胞，通过不依赖胰岛素的途径来抑制糖原降解和促进糖原合成，达到降低血糖作用，而且 Exendin-4 促胰岛素分泌作用依赖于血糖浓度，血糖水平较低时就不会增加胰岛素分泌，可避免低血糖发生。Exendin-4 能够抑制餐后胰高血糖素的释放，延缓胃排空[5]。
在链佐霉素（Streptozotocin ，STZ）[6]诱导的糖尿病模型和细胞因子诱导的beta;细胞凋亡模型[7]已经证实，Exendin-4 能够促进beta;细胞增殖新生[8]和抑制beta;细胞凋亡[9]，恢复和增加beta;细胞数量和功能。研究也证实了 Exendin-4 促进beta;细胞增殖及抑制其凋亡主要是通过PI3K/ PKB 和 c AMP/ PKA 等信号转导途径实现的。
目前研究表明，Exendin-4 能够抑制 FFA 诱导的beta;细胞凋亡[10]，其作用机理主要是通过 c AMP/PKA 信号途径[11]减弱 FFA 诱导的beta;细胞凋亡。在形成 T2DM[12]期间利用 Exendin-4 抑制该过程的发展即可有效地预防 FFA 所诱导的 T2DM 的形成。TXNIP 在beta;细胞中表达，能够与 Trx 结合并抑制 Trx 活性，诱导氧化压力[13]和beta;细胞凋亡，在 2 型糖尿病患者胰岛中 TXINP 表达量显著增加。Exendin-4 能够在 m RNA 水平[14]和蛋白水平使 TXNIP 表达量降低近 3 倍，从而抑制beta;细胞凋亡。Exendin-4 降低 TXNIP m RNA 水平同时减少 caspase3[15]和 Bax 转录物水平[16]。作为对照，使 TXNIP 过表达，会导致 Exendin-4 在过氧化氢诱导凋亡中的保护作用降低。近年来研究发现，胰岛beta;-细胞的功能，数量以及外周组织胰岛素的敏感性对于缓解Ⅱ型糖尿病的病情十分关键。Exendin-4 作为 GLP-1R 的激动剂，通过激活 GLP-1R 下游[17]的信号传导途径来完成对胰岛beta;-细胞的生理调控，包括胰岛beta;-细胞的增殖，再生、抑制beta;-细胞凋亡以及促进祖细胞向beta;-细胞分化等。因此，研究如何改善胰岛beta;-细胞数量与功能，已经成为从根本上逆转Ⅱ型糖尿病病情的重要环节。
本实验主要是探究Exendin-4及其突变体EX-S对小鼠血糖的影响。实验中所用突变体均由实验室合成，所用动物为6周龄雄性C57BL/KsJ-db/db 小鼠及对照鼠C57BLKS/JNju。DB/DB小鼠（diabetes mouse）由C57BL/KsJ近亲交配株常染色体隐性遗传衍化而来，属Ⅱ型糖尿病模型。动物在一个月时开始贪食及发胖，继而产生高血糖、高血胰岛素,胰高血糖素也升高。一般在10个月内死亡。
