1、,GLP-1和DPP-4,糖尿病：一直在探索，从未被解决,各大指南对GLP-1和DPP-4抑制剂地位的确定,出路探索-来自ADA的声音：肠促胰素,Bangting奖(2014 第74届 ADA年会),来自胃肠道代谢信息的破译驱动着治疗革新Deciphering Metabolic Messages from the Gut Drives Therapeutic Innovation,Daniel J. Drucker教授,肠促胰素GLP-1及GIP的不断发展,Kim W et al. Pharmacol Rev. 2008;60(4):470-512. 2.Nauck M et al. Dia
2、betologia. 1986;29(1):46-52.,3.Deacon et al. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2002;282(4):E873-E879. 4.Nikolaidis et al. Am J Physiol Heart Circ Physiol. 2005;289(6):H2401-H2408.,肠促胰素效应的发现,一项试验检测8名健康受试者口服葡萄糖（50 g）和静脉注射葡萄糖的反应，结果，与静脉注射葡萄糖相比，口服葡萄糖后，患者的血清C肽水平更高，由此证实了肠促胰素效应,Nauck J. Clin Endocrinol Metab 1
3、986;63:492-498.,静脉血浆葡萄糖 (mmol/L),时间 (分钟),C-肽 (nmol/L),0.0,0.5,1.0,1.5,2.0,时间 (分钟),口服葡萄糖 静脉注射葡萄糖,01-02 = 葡萄糖输注时间,肠促胰素效应,*P0.05;与 静脉注射葡萄糖相比,01-02 = 葡萄糖输注时间,2型糖尿病患者肠促胰素效应减弱,Nauck et al. Diabetologia. 1986;29: 46-52,胰岛素(mU/l),80,60,40,20,0,180,60,120,0,时间 (分),胰岛素(mU/l),180,60,120,0,肠促胰素效应,非糖尿病组 (n=8),2型
4、糖尿病组 (n=14),时间 (分),Glucose-Dependent Effects of GLP-1,2型糖尿病 (n=10),Adapted from: Nauck MA, et al. Diabetologia. 1993;36:741-4.,安慰剂,GLP-1,葡萄糖 (mg/dL),GLP-1,安慰剂,胰岛素 (pmol/L),GLP-1,安慰剂,胰高血糖素 (pmol/L),时间 (分钟),平均值(SE); *P0.05,GLP-1对胰岛素和胰高糖素分泌的调节是葡萄糖依赖性的,GLP-1,安慰剂,P0.05,0,胰腺,心脏,肝,肠,饱腹感学习能力和保护神经(动物实验),葡萄糖生
5、成,GLP-1具有多种重要生理作用,GLP-1,L细胞分泌 GLP-1被 DPP-4 分解,出路探索-来自ADA的声音：胰高糖素,(2014 第74届 ADA年会),胰高血糖在2型糖尿病患者中重要么？Glucagon suppression in type 2 diabetes, is it important?,Daniel J. Drucker教授, /细胞对血糖稳态的调节,Cryer PE. Endocrinology.2012; 153(3): 1039-48.,生理状态下,血糖,Cryer PE. Endocrinology.2012; 153(3): 1039-48.,病理状态下
6、/细胞对血糖稳态调节“失控”揭示细胞的重要性,病理状态下,GLP-1针对和细胞发挥双重降糖机制,葡萄糖,+,葡萄糖摄取,GLP-1,-细胞功能失调,GLP-1,Unger. Metabolism 1974;23:581,糖尿病晚期GLP-1仅能发挥部分降糖作用,细胞, 细胞, 细胞,葡萄糖 ,葡萄糖 ,葡萄糖,GLP-1 ,GLP-1 ,GLP-1 ,胰高糖素,胰岛素 ,生长抑素,胰岛素 ,GLP-1类似物尽早使用，获益更多,两种提高GLP-1体内活性的方法,Green BD, et al. Diab Vasc Dis Res. 2006 Dec;3(3):159-65,肠促胰素,肠促胰素,肠
7、促胰素,无活性,有活性,有活性,肠促胰素类似物(模拟GLP-1作用可抵抗DPP-4酶),DPP-4抑制剂(阻碍DPP-4酶作用最小化内源性活性GLP-1的降解),GLP-1在体内容易被DPP-4酶降解，很快失活,Adapted from Brubaker PL, Drucker DJ Endocrinology 2004;145:26532659; Zander M et al Lancet 2002;359:824830; Ahrn B Curr Diab Rep 2003;3:365372; Buse JB et al. In Williams Textbook of Endocrinol
8、ogy. 10th ed. Philadelphia, Saunders, 2003:14271483.,Hyperglycemia,GLP-1作用机制：胰岛素促泌与胰高糖素抑制,Release of incretins from the gut,Pancreas,-cells,-cells,Insulinincreases peripheral glucose uptake,Ingestion of food,Inactive incretins,DPP-4 Enzyme,DPP-4 = dipeptidyl peptidase 4,GLP-1GIP,Improved Physiologic
9、Glucose Control,insulin and glucagon reduce hepatic glucose output,Glucose dependent Insulin from beta cells(GLP-1 and GIP),Glucagon from alpha cells (GLP-1)Glucose dependent,Injuction ofLiraglutide,利拉鲁肽是每日注射一次的人GLP-1类似物,Knudsen et al. J Med Chem 2000;43:16649; Degn et al. Diabetes 2004;53:118794,天然
10、人GLP-1,被DPP-4降解,利拉鲁肽,C-16棕榈酰脂肪酸,艾塞那肽: 第一个上市的GLP1受体激动剂,艾塞那肽 (Exendin-4)人工合成的希拉巨蜥唾液中的一种蛋白质与人GLP-1约有53的同源性体外试验中与人 细胞表面GLP-1受体结合,对GLP-1受体的激活作用至少和GLP-1相近能抵抗DPP-4降解灭活作用,DPP-4灭活位点,H G E G T F T S D L S K Q M E E E A V R L F I E W L K N G G P S S G A P P P S NH2,H A E G T F T S D V S S Y L E G Q A A K E F I
11、 A W L V K G R NH2,艾塞那肽,人GLP-1,Adapted from Nielsen LL, et al. Regulatory Peptides. 2004;117:77-88, 分泌能力,胰岛素原/胰岛素, 第一时相胰岛素分泌, 细胞功能 (HOMA-B), 细胞量,2型糖尿病患者,动物实验,体外研究, 细胞凋亡, 细胞的葡萄糖敏感性 (胰岛素分泌率),细胞,Madsbad et al. Diabetologia 2006; 49(Suppl. 1):A004; Sturis et al. Br J Pharmacol 2003;140:12332.； Rolin et
12、al. Am J Physiol Endocrinol Metab 2002;283:E74552; Bregenholt et al. Diabetologia 2001;44(Suppl. 1):A19; Bregenholt et al. Diabetes 2001:50(Suppl. 2):A31; Degn et al. Diabetes 2004;53:118794; Chang et al. Diabetes 2003;52:178691,人GLP-1类似物利拉鲁肽对细胞具有多重积极作用,GLP-1对胰腺细胞的生理作用,Gastroenterology 2007;132:2131
13、2157,GLP-1受体,胰岛素颗粒,DPP4抑制剂葡萄糖依赖性降低血糖，低血糖风险低,胰腺细胞,葡萄糖转运蛋白,K/ATP通道,电压依赖性Ca2+ 通道,Ca2+,葡萄糖,Ca2+,胰岛素释放,血糖水平升高时，触发细胞内一系列反应，最终使囊泡内储存的胰岛素分泌入血（GSIS）。GLP-1与细胞膜上的受体结合后，刺激cAMP产生, 然后通过下游信号通路增强GSIS。GLP-1增强GSIS需要足够的葡萄糖浓度。因此胰岛素的分泌需要GLP-1和葡萄糖的协同作用,Gromada J, et al. Pflugers Arch Eur J Physiol. 1998;435:583-594; MacD
14、onald PE, et al. Diabetes. 2002;51:S434-S442.,GLP-1,GLP-1对细胞直接作用的机制,GLP-1通过激活cAMP及PKA依赖的N-type Ca2+通道关闭而抑制胰高糖素分泌,Yang Z et al, Cell Metabolism. 2010 (11):543-553.,GLP-1调节细胞作用的潜在机制,间接作用细胞分泌的物质(胰岛素, 锌, 谷氨酸盐) 生长抑素对细胞的抑制作用通过自主神经系统调控直接作用细胞上GLP-1的受体表达量不到细胞上表达量的0.2%GLP-1对细胞电活动影响甚微，但能选择性地抑制钙通道和胰高糖素的胞外分泌。,H.
15、 Holst. Molecular and Cellular Endocrinology 297 (2009) 127136Yang Z. Cell Metabolism 11, 543553, June 9, 2010,DPP-4抑制剂是否仅由直接途径产生降糖效应,Burcelin, et al. Current Opinion in Pharmacology.2009;9:744-52,15,%,25,%,50,%,DPP,-,4,抑制,1,.,5,3,倍,t,:,5,分钟,?,直接途径,细胞,:,胰岛素,细胞,:,胰高糖素,体循环,肠脑轴,100%GLP-1,胰腺,DPP-4,DPP-4
16、，又被称为T细胞表面抗原CD26。亦称ADABP，ADCP2，DPPIV，TP103，二肽基肽酶4，二肽基肽酶IV，T细胞活化抗原CD26的，腺苷脱氨酶络合蛋白2,是一种细胞表面的丝氨酸蛋白酶。DPP-4在肠中高表达，此外于肝脏、胰腺、胎盘、胸腺等也有表达，部分以可溶形式存在于循环血液中。可溶性的DPP-4具有酶活性，其主要作用是优先将氨基末端第2个氨基酸为丙氨酸（Ala）或脯氨酸（Pro）的寡肽的氨基末端前两个氨基酸剪切去除。,DPP4是一种体内的酶，也就是酵素。它主要的作用是在分解体内的蛋白质！其中一种被DPP4分解的蛋白质叫做GLP1，它是由肠道细胞分泌的荷尔蒙，GLP-1可以通过可以刺
17、激胰岛素、抑制升糖素、抑制胃排空和让胰岛细胞重生的方式来降低血糖。导致DPP4失活从而不分解GLP-1的DPP4抑制剂已经成为治疗糖尿病的主攻方向之一。,GLP-1(pmol/L),时间(min),T2DM患者,IGT,NGT,一项糖尿病临床研究，纳入54例T2DM受试者，33例NGT受试者和15例IGT受试者，观察三种人群餐后GLP-1水平结果表明，T2DM患者存在餐后GLP-1缺乏，*P0.05 T2DM vs NGT,Toft-Nielsen MB, et al. J Clin Endocrinol Metab. 2001; 86(8): 3717-23.,T2DM患者存在GLP-1缺乏，GLP-1成为医治T2DM的新靶点,国内外大量研究证实糖尿病患者血液中的GLP-1浓度降低而DPP-4的活性增强,国内目前有GLP-1和DPP-4的监测试剂盒,THANK YOU, 搜集整理,
