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临床 内科 杂志 2 00 4年 3月第 21卷第 3期
JCl i nI n t e n Me r d, Mar ch2 004, Vol , 21, No. 3
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2l5 ·
继 续 教 育 园地 ·
2型 糖 尿 病 药 物治 疗 新靶 点 王丽萍
朱本章
[中 图分类 号 ]I I 58 7.1 [关键 词 ]
[文献 标识 码 ]A
[文 章编 号 ]1 0 01 - 9 05 7( 200 4) 03- 021 5- 02
型糖尿 病 ; 胰 岛 素 ; 信 号 转换
英 国前 瞻性 糖 尿 病 研究 的完 成 使 人 认 识 到 保 持 正 常 或 接
胰 岛素 转 换 途 径 ,因 此 降 低 其 水 平 可 能 改 善 胰 岛 素 的 敏 感
近 正常血 糖水 平 可 防止 或 延 迟 慢 性并 发 症 的发 生 。尽 管 采 取
性
饮食 、 运 动 疗法 , 大 部 分 患 者 仍 需 药 物 来 控 制 血 糖 。 目前 药 物
细胞 激 素在人 类胰 岛 素抵抗 中作 为主 要 调节 因子 提 出质 疑 , 因
有 - 糖苷酶抑制剂 , 磺脲类 , 二 甲双胍 , 噻唑脘二酮类 (, I ZDs)
为在 胰 岛素抵 抗 和 2型糖 尿 病 患 者 脂 肪组 织 中未 发 现有 抵 抗
和胰 岛素 , 药效有 限且 有 副 作 用 , 如 体重 增 加 、低血 糖 、胃肠 道
素基 因表 达 的改 变 。 因此 需 要 更 多 的研 究 来确 定 脂 肪 细 胞 激
功能紊 乱 、 乳 酸酸 中毒 、 水 肿 和 贫血 等 。近 年 , 由 于对 胰 岛 素抵
素在 疾病 发病 机理 中的作 用 。
。尽 管在 鼠实验 中获 得这 些资 料 , 但 最 近研究 已将 该 脂 肪
抗 和 2型糖 尿病 发病 环节 中的进 一 步认 识 ,以及 对 胰 岛素 信 号
细胞 蛋 白酪氨 酸磷 酸酶 (1 3 TP8) 在 胰 岛素信 号 传送 途 径 中 ,
转 导分 子机 制 研究 的迅 速 推 进 , 为新 治 疗 方 法奠 定 了基 础 ,出
特别 在胰 岛素 受体 脱磷 酸过 程 中 , 通过 使 下 游靶 分 子 失 活而 起
现 一些 新 的靶 点 , 综述 如下 。
重要作 用 。在肥 胖 和 2型 糖尿 病 患者 肌 肉 和脂 肪 组 织 中其 活 性增加 , 提示 在胰 岛素 抵 抗 发 病 机理 中 这些 分 子 起 某 种 作 用 。
胰 岛素 促分 泌素 作用
P TP一1 B与 Pr P家 族 其 他 成 员 及 蛋 酪氨 酸 激 酶 (vx x)联 合 作
现 知磺脲 类 是通 过诱 导 ATP- 依 赖 的 K通道 关 闭来 刺 激 B
用, 调节 细胞 内底 物 酪 氨 酸 磷 酸 化水 平 , 通过影响细胞信号转
细胞 分 泌胰 岛 素。然 而 , 这 种 刺 激 不 能 迅 速 可逆 ,因此 使 低 血
道来控 制 细胞生 长 、 分 化 和代 谢 。最 近 的研 究 认 为 P TP- 1 B是
糖 的发 生增 加 。最 理 想 的治 疗 应 当 仅 在 高 血糖 时 增 加 胰 岛 素
一
种 可负调 胰 岛素 信 息 传 导 的 酶 , 为靶 细 胞 提 供 特 定 的 基 因。
的分 泌 。胰 高血糖 样 肽- 1(GLP- 1)是 前 胰 高 血 糖 素 原 的 片段 ,
PTP- 1B缺乏 鼠 , 肌 肉和肝 脏 中胰 岛 素受 体 的磷 酸化 增 加 , 结果
在 摄 入脂 类 和碳水 化合 时 由肠 L细 胞分 泌 。GLP一 1增 加 了糖 刺
葡萄糖的反馈 和胰岛素的水平低于正常值 J 。当给予高脂 饮
激 的胰 岛素分 泌 , 通 过抑 制 胃的排 空 和增 加 饱 食 感 调节 营养 摄
食, 体 重没 有增 加且 保持 胰 岛 素的 敏感 性 J 。最 近研 究 提 供 证
入, 并且 抑 制胰 高血糖 素 的释放 。此 外 , GLP. 1促进 胰 岛增 殖 和
据
再 生 。其 优点 是皮 下注 射后 , 很 快被 一种 特异 性蛋 白酶 DDP- I V
的反 义寡 核苷 酸 治疗糖 尿病 肥胖 o h/o h鼠六 周 可刺激 肝脏 和脂
降解 , 很 少 引起低 血糖 , 缺点 是必 须 注射 , 而 注 射 的 GLP- 1又 不
肪 中胰 岛素信 息 传导 途 径 , 从而减低高胰岛素血症, 使血浆 葡
能 提供 生理 波 动 的 GLP. 1水 平 。短 期 内使 用 GLP- 1治 疗 2型
萄糖水 平 和 HbA1 c正 常 化 J 。
糖尿病的价值和安全性已得到证实…。Bu r c el i n等
1 B抑 制剂 在糖 尿病 代谢 中起 到有 益 的作 用 。用 PTP. 1B
已研制出
在啮齿 动 物进行 的 研究 表 明 , 调节 胰 岛 素信 号 转 导途 径 的
装 入胶 囊 的工 程细胞 , 可分 泌改 良的 GLP- 1, 较原 型 GLP- 1有较
其他 一些分 子 活性 的变 化与 治 疗相 关 。包 括 : ① 2型 糖尿 病 含
长 的半 衰期 。 当植 入 到糖 尿 病 鼠 , 可 获 得 数 周 GLP- 1的产 量 ,
有S H2结构 域 的 I I型肌 醇 5j 瞵酸 酶 (SHI P2), 是多 聚磷 酸 肌醇
提 示 可能成 为 获取 长 期 产 量 的 可 行 方 法 J 。两 种 方 法 可 提 高
磷酸酶 样 1(I np pl 1)基 因 的产 物 , 通过改变下游靶分子磷脂酰
GLP. 1的 活性 : ① DDP. I V抑 制剂 。使 用 DDP. 1 V抑 制剂 可改 善
肌醇 3激酶 (PI 3K)的 活 性 负 性 调 节 胰 岛 素信 号传 导 , 如 3. 磷
Zu c ke r鼠糖 耐 量 、 胰 岛素敏 感性 、 高 胰 岛 素血 症 和 B细胞 分 泌 ;
酸- 磷酯 酰肌 醇 [尤其 Pt d l m( 3, 4, 5) ], 可调节 数个 信号 分子 。
 ̄X; LP- 1类似物。Exe n di n- 4, 源 自大毒蜥唾液的肽 , 是 GLP一 1受 体 的激动 剂 , 显 示 了更 有 力 的促 胰 岛 素 作 用 , 且 比 GLP ̄ I半 衰 期 长 。接 受该 治疗 的 2型糖 尿病 患 者为期 1个 月的 研究 表 明它
具有降低血糖 、 糖化血红蛋白, 及改善 B细胞对糖的敏感性。
性增 加 , 继 而增 加 细胞 膜 GLUT 4和 肌 肉糖 原 合 成 , 提示通过增 加 骨骼 肌对 葡 萄糖 摄 取 方 法 以减 少 S HI P2活 性 而 改 善 高 血 糖‘ 。。② 转录 因子 催化 剂- l kB激 酶 (I KKb)也是胰 岛 素信 号 级 联传 导 的 负 性 调 节 剂 。 有 趣 的 是 I k k b 无 效 等 位 基 因 (I kk b
改善胰 岛素作用
抵 抗 素是脂 肪 细胞 分 泌 的 激 素 , 在 正 常 鼠体 表 达 , 其水平 在 饮食 诱导 的 肥胖 动 物 模 型 中是 升 高 的
I npp l l无效 等位 基 因 (I np p 1 ]+/- )的 杂合 子 老 鼠对 胰 岛素 敏 感
。在 饮 食 诱 导 的肥
胖 鼠中, 给 予重 组 抵抗 素损 害糖 耐 量 而 不 影 响胰 岛 素水 平 ; 给 予抗 体 中和抵 抗 素 可 降 低 血糖 并改 善 了胰 岛素 的作 用
。尽
管 抵抗 素 的作 用机 制 尚不清 楚 , 但 已提 出假 设 认 为抵 抗 素 减 少
+/一 )的 杂 合 子老 鼠 ,给 予 高 脂 饮 食 不 会 发 生 胰 岛 素 抵 抗 "J 。 此外 , 对 杂交 o b /o b鼠的观 察亦 有此保 护 作用 , 虽 然胰 岛素 浓 度 与 同窝 鼠相 似 , 但 糖耐 量得 到改 善 , 该研究提出 I KKb在 调 节 由 肿瘤坏 死 因子 (TNF)一 诱 导 的胰 岛素抵 抗 中发挥 某 种 作用 ”J。 Yua ne ta 1 . 研 究 示用 TNF- 治疗 HEK29 3细胞 系 减少 了胰 岛 素 刺 激 的胰 岛 素 受 体活 化 作用 ,而 当显 性 抑制 性 I KKb过 度 表 达 时 正好 相反 J 。
作 者单位 : 710 061西 安交通 大学第 一医 院 内分 泌科
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I 临床
杂志 2 0 04年 3月第 21卷第 3期
JCl i nI nt e r nl V l e d, Mar c h2O O4, Vo l 。 21, No. 3
脂联 素可 增加 与脂 肪酸 运输 , B· 氧 化及 能量 耗 散有 关 的基 因表
抑 制肝 糖生 成
达 。脂联 素增强 胰 岛素 作 用 , 减 少 单 个 肝 细胞 葡 萄 糖输 出 】。
肝脏 中胰 岛 素作 用 不 充 分 和 升 高 的胰 高 糖 素 使 肝 糖 生 成
增加 , 血糖水平升高。因此 , 调节肝糖生成可能降低血糖水平。 调节 糖 酵 解 途 径 酶 活 性 来 增 加 肝 糖 利 用 :葡 萄 糖 激 酶
此外 , 用 罗格列 酮 ( . I zD)治疗 d b/db鼠引 起显 著 的血 清脂 联 素
水平的升高 , 表明 有关
的降糖作用 可能部分与上调脂联素水平
。总之 , 这 些数 据表 明增 加脂 联素 水平 可能 成为 一种 治
(CCK)是糖 酵解 途 径 第 一 步 的限 速 酶 , 其具有组织特异性 , 在
疗 T21 ) l V l的 方法 。AMP激 发 的 蛋 白激 酶 (AMPK)是 A' r P的 感
肝脏主要受胰岛素的调解 , 不管有无 葡萄糖存 在, 胰 岛素均 可
受器, 细胞应 答 消耗 A' r P提高 AMP, 这 是 AMPK 系统 活 化 的信
诱使 C , . CK活性升高。肝脏 中 C , . CK对决定葡萄糖移出率及为重
号, 启动分解代谢途径关闭了 A' r P消耗过程。肝脏 AMPK活化
要, 对 其 活性 的控 制被 认为 是改 善糖 尿 病 高血 糖 的机 理 。De s a i
使得 脂肪 生成 减少 , 脂 肪 酸氧 化增加 。l i r A, I , , AMPK增加 肌 肉脂
等【 l示 在饮食 诱 导 的 2型糖 尿 病 老 鼠模 型 中 C . , CK 的过 度表 达
肪酸氧化 , 促进 GLI J T4向细胞膜移位 , 导致葡萄糖摄取增加 。
可 矫正 糖尿 病 的 表 型 。C , . CK表 达 载 体 治 疗 老 鼠 , 空 腹 血糖 、 糖
因此 , 增 强 ANPK活性 可能 对治 疗疾 病有 益 。对 肥 胖 7 a l ek e r鼠
耐量正常化 , 胰岛素水平下降。此外 , 这些改变并不伴有甘油
的研 究 显 示 服 用 5一 氨 基 眯 唑_ 4. 甲 酰胺 核 苷 酸 转 甲酰 酶 (AI C.
三脂 的 升高 , 提示 高 的 GcK水 平 不 会 影 响 其 他 代 谢 途 径 的 改
AR), 一种腺苷类似物 , 可选择性活化 AMP激酶 , 提高肌肉中葡
变。
萄糖 的转运 , 同时抑 制 肝糖生 成 和脂解 作用 ”。
通过表达一突变型 6磷 酸果糖- 2- 激酶/果糖- 2, 6. 二磷酸酶
对 2型糖 尿病 生化 和 细胞 变 化 的不 断认 识 , 提供 了新 靶 向
( 6/ , 1  ̄ - 2- K/F- 2, 6- l ' 2a s e)来 修 饰 糖 酵 解 途 径 【 9 J: 6PF- 2. K/F- 2。 6.
和更 为 有 效 的治 疗 方 法 。在 这 些 方法 中 如 GLP- 1, DPⅣ 抑 制
P' 2a s e催化果糖- 2, 6- 二磷酸(F- 2, 6- 1 " 2)的生成和降解 , F- 2, 6. F2
剂, GLP- 1受体 激动 剂 Ex en di n- 4, 动物 和人 的实 验 已 开展 , 但大
是磷酸 果 糖激1 1  ̄. 1的变构 激活 剂 及 果糖 - 1, 6- 二 磷 酸酶 (F. 1, 6.
部分 仍处 于早 期 阶段 , 还需 更 多 的研 究来 证 实 其 治疗 价 值 及 安
1 ' 2a s e)的抑制剂 , 因而 调 节糖 酵 解 率 。6PF- 2- K/F- 2, 6. P' 2a s e突
全性 。
变 型刺 激 F- 2, 6- P' 2生成 。在 KK/H1 J和 KK.Cg - Ay /J老 鼠肝脏
参
中该酶的过度表达下调葡萄糖一 6磷 酸酶 (C , - 6. ea s e)水平 , 增加
考
文 献
C . , CK水平 , 因而诱 导 葡萄糖 移 出和减 少 肝糖 生成 J 。用 该 突变
[1 ]MZ a md e r , SM l s b 8 d, 几 Ma d s ∞, e la 1 . E伍∞t0 f6we e k∞m e0 fg l u.
型 酶对 正常 鼠治 疗 后 , 观察 到 肝 糖 原 水 平 较 对 照 组 高 , 提示糖
f un et i  ̄ i nt ype2di a l  ̄t es:apar al l el - gr oup咖 dy.Lml o 矗,2OO2,359
尿病 动物 中葡 萄 糖 移 出 的 增 加 可 部 分 解 释 血 糖 水 平 的 减 少 。 且在 改 善 肝 脏 胰 岛素抵 抗 后 , 在 KK/H1 J和 KK.cg. Ay /J老 鼠
中观察到血浆甘 油三脂降低和肥胖减轻 【 9 J。抑制糖 酵解途 径 另外 两 个 关键 酶 G一 6 - Pa s e和 F- 1, 6- F2a s e的活 性 已被关 注 , 对 这些 酶 的操纵 可能有 治 疗 的意义 。 ‘
.
另 一 减少 肝糖 生 成 的 方法 是 通 过 抑 制 糖 原 磷 酸化 酶 来 抑
制 糖原 分解 。该 酶催 化糖 原转 变 成葡 萄 糖- 1 磷 酸 单体 , 进一步 代谢 成 葡 萄糖 。 糖尿 病 o b /ob鼠研 究 显 示 以 化 合 物 CP- 91 1 4 9
ca m— l i ke pept i del on g l yc am i eeo l l t r ol, i n sul i ns ens i t i v i t y, a nd b- cel l
(9309): 82 4- 83o.
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(GSK3)成 为另 一 受 到 关 心 的分 子 。继 胰 岛 素 信 号 途 径 活 化
Ae sd.S ei .1 J.S.A, 2OO2。 2O(99):ll 357. 11 362.
葡 萄糖转 变 成 糖 原 。除 了 调节 糖 原 合 成 , CS K3还 是 Wr i t信 号 途径 的成 分 。Wnt信 号 以不 同的方 式调 节 GSK3, 引起 两个 独 立 的下 游级 联 。2型 糖 尿病 与 GSK3水 平 升 高 有 关 , 其 活性抑制 剂如 锂 和 CI - I I 1 L 090 21等 药 物 可 使 胰 岛 素 作 用 再 生 。 因 此 ,
GS K3活性抑制剂若不影响 Wn t路径 又可模拟胰岛素, 则提供 一
种 可能 的治 疗途 径 。 改变脂 代 谢
循环中游离脂肪酸 (F rAs)水平的升高引起肝脏和外周组 织胰 岛素抵 抗 。 FF As的积 聚 削弱 葡 萄 糖 的 氧 化 , 诱 导肝糖生 成 。因 此 , 减少 游离 脂肪 酸在这 些 组 织 的 积 聚 可能 对 2型糖 尿 病有 益 。
脂联 素是 新 发现 的脂肪 激 素 , 在 2型糖 尿病 患 者 , 肥胖和 2 型糖尿 病 的 动物 模 型 中脂 联 素 的 mRNA水 平 减低 。在 骨 骼肌 ,
iI l l i ns e n s i t i v i t y
an d oi  ̄i t yl  ̄i s t ane ei n mi cel 矗 cki ngt h e pr ot e i nt y I n。 pl l 0 唧 h曲I s e-
抑 制糖 原磷 酸化 酶 有效 , 且 不 会产 生 低 血糖 。糖 原 合 成 激 酶- 3 后, 蛋 白激 酶 B(At - t ) 磷 酸化 抑制 GSK3活性 , 使糖 原 合 成 活化 ,
l i n ksO -
be s i t yt odi a bet es.Na t ur e。 2ool。 409(6ata): 3o7. 3l 2.
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m i nl 咖
a nd
e Zuekerr |l 8 .Di ab哪e s.
2001( 50):1 076- 1 082.
(收稿 日期 ; 2 0 0 3- 1 2- 1 6)
(本文编 辑 : 李 宇奇 )