多年以來,
糖尿病一直是一種困擾我們的慢性疾病。醫(yī)藥學(xué)家們做了各種各樣的嘗試,經(jīng)過不懈的努力,也并沒有研制出能根治
糖尿病藥,美國制藥巨頭默沙東研制出了每周只需服用一次的DPP-4抑制劑。作為一種美國糖尿病新藥,DPP4因效果顯著,且低血糖的風(fēng)險比較低,不良反應(yīng)少,而被大眾所認(rèn)可。美國糖尿病新藥研制已經(jīng)走在了世界的前沿。根據(jù)研究表明,DPP-4抑制劑的作用比想象中更加復(fù)雜。
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正常情況下進餐后,小腸分泌腸促胰素,促進餐后胰島素分泌降低血糖,口服葡萄糖對胰島素分泌的促進作用明顯高于靜脈注射,這種額外的效應(yīng)被稱為腸促胰素效應(yīng)。
2型糖尿病患者的腸促胰素效應(yīng)明顯降低,餐后葡萄糖耐量降低。腸促胰素主要包括胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)和葡萄糖依賴性促胰島素多肽(GIP),它們極易被DPP-4分解失活。因此我們預(yù)期,通過升高腸促胰素的水平,DPP-4抑制劑可能改善2型糖尿病患者的腸促胰素效應(yīng)。然而,采用DPP-4抑制劑治療后,2型糖尿病患者的葡萄糖穩(wěn)態(tài)有明顯獲益,但是腸促胰素效應(yīng)并未顯著改善。可能的解釋是DPP-4抑制劑不僅改善了β細胞對口服葡萄糖的應(yīng)答,對靜脈血糖的應(yīng)答也發(fā)生相似改善,使得腸促胰素效應(yīng)的數(shù)值大?。ㄍㄟ^β細胞對靜脈血糖的應(yīng)答/β細胞對口服葡萄糖應(yīng)答表示)保持不變。
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既往人們認(rèn)為,DPP-4抑制劑可以改善血糖,僅僅是因為它可以增加GLP-1的內(nèi)分泌活性?,F(xiàn)有證據(jù)表明,DPP-4抑制劑的作用機制可能還涉及其他途徑及底物。
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迷走神經(jīng)信號通路
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一項研究選擇性敲除了小鼠結(jié)狀神經(jīng)節(jié)中的GLP-1受體,結(jié)果導(dǎo)致餐后血糖水平升高,胰島素應(yīng)答減弱,這表明迷走神經(jīng)信號可能參與了內(nèi)源性GLP-1的降血糖作用。DPP-4抑制劑通過GLP-1受體依賴的機制增強小鼠體內(nèi)葡萄糖誘導(dǎo)的迷走神經(jīng)活性,低劑量給藥仍然可以改善葡萄糖耐量和胰島素分泌。然而,嚙齒動物之外的其他健康受試體(如豬、人等),其神經(jīng)通路被阻斷后外源性GLP-1的腸促胰素效應(yīng)并未減弱。迷走神經(jīng)信號通路在
糖尿病治療中的作用有待進一步研究。
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胰島內(nèi)局部信號通路
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一些報告指出,胰腺內(nèi)某些部位可能也產(chǎn)生GLP-1和GIP。通常胰高血糖素原在小腸L細胞內(nèi)的激素原轉(zhuǎn)化酶(PC)1/3作用下產(chǎn)生GLP-1,而在胰腺α細胞內(nèi),則在PC-2作用下產(chǎn)生胰高血糖素。然而,研究人員在嚙齒動物和人α細胞及胰島培養(yǎng)物中也觀察到PC 1/3及GLP-1。此外,高血糖情況下,PC 1/3表達和胰腺GLP-1生成均增加。這些證據(jù)表明,DPP-4抑制劑的抗高血糖作用可能涉及旁分泌系統(tǒng)增強,胰腺局部產(chǎn)生的GLP-1增加。然而,灌注的豬胰腺研究未能顯示DPP-4抑制劑對胰島素分泌的任何直接影響,此外,小腸與潛在胰腺來源的GLP-1對DPP-4抑制劑的相對重要性仍有待確定。
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對胃腸蠕動的影響
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研究表明,外源性GLP-1可延緩胃排空,因此研究人員推測,DPP-4抑制劑的作用也可能延緩營養(yǎng)物質(zhì)向小腸轉(zhuǎn)運的作用,從而延緩吸收并限制餐后血糖水平升高。內(nèi)源性GLP-1可能對胃排空有抑制作用,但DPP-4抑制劑的研究卻并未或者僅輕微影響胃排空??偠灾?,DPP-4抑制劑通過減緩胃腸蠕動以限制餐后血糖水平升高似乎并不太可能。
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其他底物
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除了前面多次提到的GLP-1外,理論上還有許多其他底物可能參與介導(dǎo)DPP-4抑制劑的代謝作用:
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PYY
PYY是DPP-4的內(nèi)源性代謝產(chǎn)物,可減少食物攝取、參與調(diào)解β細胞功能等。DPP-4抑制劑可導(dǎo)致PYY水平顯著降低,PYY引起的厭食癥狀相應(yīng)減弱,可能會部分抵消GLP-1的食欲抑制作用,這解釋了為什么DPP-4抑制劑導(dǎo)致GLP-1水平升高,但是對體重的影響相對中性。
GIP
小鼠研究顯示,GIP可能參與介導(dǎo)了DPP-4抑制劑的部分降血糖作用,然而2型糖尿病患者體內(nèi)GIP活性可能由于糖毒性而受損。因此推測,DPP-4抑制劑的初始作用可能主要通過GLP-1介導(dǎo),血糖得到改善后,GIP活性逐漸升高,可幫助進一步提高DPP-4抑制劑的抗高血糖作用。
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SDF-1
DPP-4抑制劑可導(dǎo)致SDF-1表達增加,SDF-1α可增加β細胞存活的可能,可能也會通過促進α細胞中PC 1/3活性來增強胰腺GLP-1的產(chǎn)生。因此,DPP-4抑制劑可能通過增強局部SDF-1α的分泌,及促進SDF-1α和胰島GLP-1之間的相互作用而影響β細胞功能。
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垂體腺苷酸環(huán)化酶激活多肽(PACAP):PACAP是一種神經(jīng)肽,可參與胰島功能調(diào)節(jié),在葡萄糖和脂質(zhì)代謝中起作用。使用DPP-4抑制劑后,外源性PACAP促胰島素和降血糖作用增強。然而,內(nèi)源性PACAP的代謝是否也受到DPP-4抑制劑的影響,以及它在DPP-4抑制劑降糖效果中的作用尚未可知。
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綜上所述,腸促胰素在介導(dǎo)DPP-4抑制劑的降糖作用中發(fā)揮了重要作用,DPP-4抑制劑的作用機制除了系統(tǒng)內(nèi)分泌途徑,還可能通過局部、神經(jīng)和內(nèi)分泌途徑介導(dǎo)。
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在2型糖尿病的治療過程中,DPP-4抑制劑僅可將活化的腸促胰素水平提高2-3倍,這可能限制DPP-4抑制劑作用的有效性,因此需要尋求新的方法進一步提高其有效性。臨床研究發(fā)現(xiàn),DPP-4抑制劑聯(lián)合二甲雙胍可進一步降低HbA1c,這可能是由于二甲雙胍可刺激內(nèi)源性GLP-1分泌,同時DPP-4抑制劑保護其不受水解。同理,DPP-4抑制劑與其他可增強腸促胰素分泌的藥物聯(lián)用也可取得良好效果。
DPP-4抑制劑作為一種美國糖尿病新藥,給了糖尿病患者很大的便利,也給了糖尿病的研究者們極大的鼓舞。在不久的未來,相信一定會出現(xiàn)可以根治糖尿病的藥,不止是美國,對抗糖尿病,是全人類的任務(wù),因為它和我們休戚相關(guān)?,F(xiàn)在是美國糖尿病新藥,未來怎樣,誰有說的好呢。
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