次血红素6肽结构鉴定及其保护STZ-诱导2型糖尿病大鼠作用研究

发布时间：2018-02-09 15:14

  本文关键词： 2型糖尿病 次血红素六肽 活性氧自由基 胰岛素抵抗 DhHP 6　出处：《吉林大学》2015年博士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：2型糖尿病（Type2diabetes mellitus，T2DM）属于胰岛素非依赖型糖尿病，是由于机体内各主要能量代谢相关组织如肝脏、骨骼肌和脂肪组织等对胰岛素敏感性降低、以及胰岛β细胞的胰岛素分泌量长期不足导致的。在2型糖尿病发病及相关并发症的病理机制中，活性氧自由基不但对胰岛β细胞的胰岛素分泌产生影响，对胰岛素敏感细胞内的胰岛素受体信号通路产生影响，而且活性氧自由基同样参与了胰岛素抵抗。活性氧自由基诱导肝细胞、肌细胞或者脂肪细胞等主要能量代谢相关组织的细胞产生的胰岛素抵抗是2型糖尿病的一个重要特征。Nicholas等人[1]通过TNF α和地塞米松诱导脂肪细胞3T3 L1分别建立了两种胰岛素抵抗细胞模型，并通过测定细胞的氧化还原态确定了在这两种胰岛素抵抗的细胞模型中ROS的水平都显著增加，验证了ROS是在胰岛素抵抗形成过程中一个重要因子。而且Nicholas等人通过皮下注射给予肥胖小鼠一种超氧化物歧化酶模拟物MnTBAP能够改善肥胖小鼠的空腹糖耐量，说明了MnTBAP通过清除自由基可以有效的改善胰岛素敏感细胞对胰岛素的敏感状态，从而揭示可以通过清除患者体内的过量的活性氧自由基达到改善或者治疗糖尿病的可能性。 生物大分子实验室根据抗坏血酸过氧化物模拟酶模拟物MP 8、MP 9、MP 11的活性中心结构、同时根据固相肽合成的基本原理，先去除模拟物分子结构中容易被H2O2氧化的血红素的乙烯基侧链，以亚血红素替代血红素分子，并做为靶分子通过噬菌体展示肽库所得到的序列，设计并合成分子结构含His的抗坏血酸过氧化物酶短肽模拟物DhHP 6。 由于DhHP 6分子结构的不对称性，因此DhHP 6实际上是代表着两个同分异构体的混合物，而由于DhHP 6三价铁的高自旋状态，所以不能够通过直接测定核磁共振氢谱的方法进行异构体的结构鉴定。本文通过在测定溶液中加入氰化钾的方法能够使氰基与三价铁络合，从而降低三价铁的自旋状态，进而进行核磁共振的检测，证明在加入氰基与DhHP 6进行络合后能够有效降低Fe3+的自旋状态，使Fe3+由顺磁性转变为反磁性，并对核磁进行检测，发现两种异构体的1H核磁共振谱存在明显的差异。同时在通过质谱对DhHP 6进行结构确证时，发现了由于三价铁的存在而导致的不同氨基酸产生的不同碎裂途径，进而说明DhHP 6的次血红素分子可能在多肽的结构鉴定方面有潜在的应用。 本文对DhHP 6两种异构体酶学活性以及清除细胞内自由基的能力进行测定，，结果表明，DhHP 6可通过清除细胞内活性氧自由基的方法，有效的促胰岛β细胞增殖，抑制葡萄糖毒性和脂毒性诱导的胰岛β细胞凋亡，同时DhHP 6还能够有效的恢复由于自由基损伤而引起的胰岛β细胞分泌功能下降。但这两种异构体在清除自由基的活性的实验结果没有统计学差异，因此在进行以清除自由基相关的机理研究时，可以使用混合物，而不需要分别测定异构体的作用机理。 本文通过测定DhHP 6对C2C12肌细胞葡萄糖消耗量的影响，结果表明DhHP 6能够增加肌细胞对葡萄糖的吸收速率。16μ M DhHP 6能够使C2C12对葡萄糖的吸收与空白相比增加了1.4倍。证明通过清除肌细胞内的活性氧自由基能够增加肌细胞的葡萄糖摄入能力，说明可以通过对ROS的清除改善2型糖尿病患者体内胰岛素抵抗状态的可能性，并有可能通过清除2型糖尿病患者体内的自由基从而达到降血糖的目的。 本文进一步通过皮下注射给药的方法研究了DhHP 6在STZ诱导的2型糖尿病大鼠模型中的降血糖以及对实验动物胰岛的保护作用。实验结果表明，DhHP 6高剂量的皮下注射给药方式能够有效降低实验动物的血糖，其效果与已上市的胰岛素和Exenatide作用相当，而且胰岛切片的实验结果显示出DhHP 6能够有效保护STZ 诱导2型糖尿病大鼠的胰岛，其效果同样与胰岛素和Exenatide作用相当。进一步验证了可以通过对患者体内ROS的清除能够保护已经验证受损的胰岛以及增加2型糖尿病患者机体对胰岛素的敏感性，从而达到降血糖的目的。
[Abstract]:2鍨嬬硸灏跨梾(Type2diabetes mellitus,T2DM)灞炰簬鑳板矝绱犻潪渚濊禆鍨嬬硸灏跨梾,鏄�鐢变簬鏈轰綋鍐呭悇涓昏�佽兘閲忎唬璋㈢浉鍏崇粍缁囧�傝倽鑴�,楠ㄩ�艰倢鍜岃剛鑲�缁勭粐绛夊�硅儼宀涚礌鏁忔劅�

本文编号：1498222