糖尿病药理学研究方法

糖尿病体内研究模型
体内研究模型
正常动物糖尿病模型 自发性糖尿病动物模型 实验性糖尿病动物模型 基因工程糖尿病动物模型
正常动物糖尿病模型
以正常动物为实验对象，对给药后动物体内葡萄糖的浓度变化进行 研究的模型。 特点：影响因素较少，可直接反应药物的降糖作用，缺点是非病理 模型，不能反映对疾病的治疗作用。 常用的模型： 糖耐量试验 糖钳试验
技术原理
1、葡萄糖—胰岛素负反馈体系
血糖升高时，胰岛素分泌增加，并 通过增加摄取、存储和利用葡萄糖等方 式，下调血糖；血糖下降，胰岛素分泌 降低，胰高血糖素等升糖激素增加，促 进代谢分解，加速糖原分解和葡萄糖异 生作用，升高血糖。
技术原理
2、钳夹技术原理
正糖钳技术通过同时输注可控浓度及速率的外源性胰岛素和葡萄糖，打破 体内葡萄糖一胰岛素的负反馈调控，使血浆外源性胰岛素维持在较高浓度 水平，而血糖维持在基础稳态水平。 由于血浆外源性胰岛素的优势浓度，抑制了内源性葡萄糖（肝糖分解和糖异 生）和内源性胰岛素分泌，此时外源性葡蔔糖输注速率等于外周组织的葡萄 糖利用率，从而评价葡萄糖、胰岛素以及其他相关物质的代谢过程。
血糖仪检测
全自动生化仪
血糖仪检测
连续式血糖检测仪
2018年，美国FDA批准Senseonics公司的Eversense连续血糖监 测（CGM）系统用于18岁以上的糖尿病患者。 完全植入、可用90天的血糖检测传感器的CGM系统。
无创式血糖监测
根据其工作原理，可分为下列四类：
利用皮下间质液中的糖分子测试血糖值。皮下间质液可以有少量渗 出皮肤，无创得到皮下间质液样品，测得血糖值。 通过人体对近红外线、中红外线或远红外线的频谱分析，提取血糖 值。当用红外线照射人体时，代表血糖特征的反射或吸收红外线，称 为血糖特征频谱信号，可用来提取血糖值。 测试人体的射频阻抗，提取血糖值。当波长较红外线更长的电磁波 对人体辐射时，像血糖这种非离子可溶性物质，将吸收一定的电磁波， 提取其吸收特征值，理论上可以得到血糖值。 根据糖尿病人血液中糖化蛋白比例较高这一特征，通过对眼球测试， 得到血糖值。
造模处理： 高浓度胰岛素 高糖高脂 地塞米松 衣霉素 棕榈酸
检测指标： 细胞活性 葡萄糖消耗量
葡萄糖消耗运转细胞模型
培养液： 葡萄糖+ 氚标葡萄糖
培养
液闪仪检测
葡萄糖消耗运转细胞模型
培养液： 葡萄糖
培养
葡萄糖检测
细胞量检测
血糖的检测方法
葡萄糖氧化酶法 己糖激酶法 血糖仪检测 连续式血糖检测仪 无创式血糖监测
葡萄糖氧化酶法
检测原理
己糖激酶法
在己糖激酶催化下，葡萄糖和三磷腺苷(ATP)发生磷酸化反应， 生成葡萄糖-6-磷酸(G-6-P)与二磷酸腺苷(ADP)。前者在葡萄糖-6-磷 酸脱氢酶(G-6-PD)催化下脱氢，生成6-磷酸葡萄糖酸(6-GP)，同时使 氧化型辅酶Ⅰ(NADP)还原成还原型辅酶Ⅰ(NADH)。 NADH的生成速率与葡萄糖浓度呈正比，NADH在340 nm有特 异吸收峰，在波长340 nm处监测吸光度升高速率，计算血清中葡萄 糖浓度。
膜受体：GLP-1； 核受体：PPARγ 。
以胰岛素信号通路为靶点的细胞模型
胰岛素信号通路
报告基因技术
以钙通道和KATP 通道为靶点的细胞模型
钙离子信通路
膜片钳系统
膜片钳技术
膜片钳的原理
胰岛素抵抗细胞模型
细胞 HepG: 肝胚胎瘤细胞 3T3-L1: 脂肪纤维细胞 C2C12 :成肌细胞
糖尿病的发病机制
分型 1型糖尿病：由于胰岛 β细胞破坏而导致内生 胰岛素绝对缺乏。 2型糖尿病：不同程度 的胰岛素分泌障碍和胰 岛素抵抗并存的疾病。
糖尿病的发病机制
表现：三多一少 糖尿病的并发症
糖尿病的发病机制
1型糖尿病：免疫系统缺陷和遗传等因素。 童年时期就发病。终身注射胰岛素。 2型糖尿病：高糖素样多肽一、胰腺中的胰 岛、胰岛素受体的功能障碍。后期发病。
糖尿病的发病机制
小肠中的多肽一发 现血糖水平升高。 报告给胰腺。 胰腺通知胰岛分泌 胰岛素。 胰岛素在胰岛素受 体的配合下降低血 糖。
糖尿病的发病机制
肥胖导致的糖尿病
糖尿病的治疗靶点
糖尿病的模型
体外研究模型
基于靶点的细胞模型 基于表型的细胞模型
体内研究模型
正常动物糖尿病模型 自发性糖尿病动物模型 实验性糖尿病动物模型 基因工程糖尿病动物模型
糖耐量试验
实验动物：大鼠、小鼠
禁食
眼眶采血
大、小鼠
给药
给葡萄糖 5g/kg
颈静脉采血
剪尾采血
糖耐量试验
葡萄糖检测
如何判断抗糖尿病药物的治疗效果？
糖耐量试验
Cmax AUC
AUC的计算
梯形法 积分法
糖耐量试验
糖钳实验
葡萄糖钳夹技术（Glucose clamp technique），是一种定量检测胰岛素分泌 和胰岛素抵抗的方法，被认为是现今最新的葡萄糖稳态的测量技术。 葡糖钳分类 高胰岛素-正常血糖钳夹 通过外周静脉灌注，使受试者血清胰岛素水平上升并维持在约100muU/ml。 给予受试者20%葡萄糖的灌注，且使得血糖浓度维持在正常水平。可以用于评 估外周组织对胰岛素的敏感性。 高葡萄糖变量钳夹 通过血糖灌注使受试者血糖水平上升维持在7.0mmol/L。通过检测保持在高 水平血糖情况下葡萄糖的灌注量，从而评价葡萄糖代谢率。可以评价β细胞对葡 萄糖的敏感性。
糖尿病药理学研究方法
目
录
糖尿病的发病机制 糖尿病的治疗靶点 糖尿病的模型 糖尿病的药理学研究方法
糖尿病的发病机制
什么是糖尿病？
糖尿病（diabetes mellitus）是一组以高血糖为特 征的代谢性疾病。高血糖则是由于胰岛素分泌缺陷或其生 物作用受损，或两者兼有引起。糖尿病时长期存在的高血 糖，导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的 慢性损害、功能障碍。
糖尿病体外研究模型
基于靶点的细胞wenku.baidu.com型
以受体为靶点的细胞模型 以胰岛素信号通路为靶点的细胞模型 以钙通道和KATP 通道为靶点的细胞模型
基于表型的细胞模型
胰岛素抵抗细胞模型 葡萄糖消耗运转细胞模型
以受体为靶点的细胞模型
GLP-1 受体
cAMP
GLP-1的生理作用
GLP-1受体细胞模型