糖尿病的发病率日益增高,特别是中老年人由于饮食和生活习惯的影响,更容易被糖尿病侵袭,其中2型糖尿病较为常见。在糖尿病动物模型上展开的临床前药效学试验研究发现,α1-抗胰蛋白酶可以使胰岛素细胞数目降至正常值,可使45%的小鼠长时间维持正常的血糖水平。α1抗胰蛋白酶是一种糖蛋白。含糖10%~20%,主要由肝脏合成。它是血清中最主要的蛋白酶抑制剂,对凝血酶、尿激酶等其他酶也有抑制作用;也是一种急性时相反应蛋白,在炎症性疾患时,α1抗胰蛋白酶可透过毛细血管进入组织液,在炎症局部往往浓度很高,对急性炎性疾病有一定限制作用。
研制出防治糖尿病的药物是新药开发的热点和难点,由于糖尿病诊断分型的病理生理不同,在进行临床前药效学试验研究时应根据适应症的不同选择不同的药效学试验方案。药效动物模型在临床前药效学、药代动力学和毒理学评价中发挥不可替代的作用,经过多年的沉淀积累,美迪西已经完成多种肿瘤动物模型的建立,与此同时,美迪西的药理团队在消化系统,代谢疾病,中枢神经及免疫炎症等领域也建立了多种动物模型可供客户选择。
2型糖尿病是以胰岛素抵抗为主伴胰岛素相对缺乏,或胰岛素分泌不足为主伴有胰岛素抵抗。这类患者一般不需用胰岛素治疗,仅用饮食调节加用口服降糖药物即可控制血糖,过去又称为非胰岛素依赖型糖尿病。
1、2型糖尿病动物模型的建立方法
目前2型糖尿病模型制备常采用以下方法:
(1)大鼠喂以高糖高脂饲料(其中含10%蔗糖、10%猪油、5%胆固醇)一个月,诱发出胰岛素抵抗,继以低剂量STZ25mg/kg,腹腔注射,诱发胰岛素代偿性分泌障碍,使之产生高血糖症。该糖尿病动物模型具有中度高血糖、高血脂、高血压、血胰岛素不降低、胰岛素抵抗等特点。
(2)给予新生鼠大剂量造成β细胞轻度损害,正常饲料喂养,9周后可出现体重无明显变化,饮水量和饮食量明显增多,空腹血糖、血清胰岛素水平正常。但口服葡萄糖耐量低下,胰岛素分泌低下,与2型糖尿病临床症状相符。用STZ处理的新生大鼠成年后呈2型糖尿病表现。
(3)高脂饮食诱发2型糖尿病模型,采用占摄入热卡61%的高脂饮食(主要是饱和脂肪酸的动物脂肪,其中蛋白质占19%,碳水化合物占20%,脂肪占61%)饲养动物7周后,大鼠可出现高胰岛素血症及胰岛素抵抗,血糖升高,小鼠体重超常,伴血脂异常等。
(4)下丘脑性糖尿病,用电凝法或注射硫代葡萄糖损伤丘脑下部腹内侧核(VMH)饱中枢,可使成熟动物产生过度摄食、肥胖,直至产生糖尿病。
(5)自发性II型糖尿病动物模型。该类模型是指实验动物未经任何有意识的人工处理,在自然的情况下发生糖尿病。已用于研究的自发性糖尿病动物约20种,可分为两类:一类为缺乏胰岛素,起病快、症状明显,并伴有酮症酸中毒;另一类为胰岛素抵抗性高血糖症,其特点是病程长,不合并酮症。后者为II型糖尿病模型。
2、AAT治疗糖尿病的临床前药效学试验研究
有研究者通过建模进行了α1-抗胰蛋白酶(AAT)治疗糖尿病的临床前药效学试验,将大鼠造成Ⅱ型糖尿病模型,选择血糖值在15~30mmol/L者用于实验组,AAT分为高(11.5mg/kg)、低(5.75mg/kg)两个剂量组,盐酸二甲双胍缓释片做阳性对照。测定血清血糖(GLU)、肌酐(Cre)、尿素氮(BUN)、总蛋白(TP)、白蛋白(ALB)、球蛋白(GLB)、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C),并进行病理组织学检测。
结果与模型组比较,二甲双胍组、AAT低剂量组、AAT高剂量组中GLU均明显降低,差异有统计学意义(P<0.05);TP在二甲双胍组、AAT低剂量组有升高趋势,在AAT高剂量组有降低趋势;三个受试药组TC明显降低;TG在二甲双胍组有升高趋势,在AAT低、高剂量组中均明显降低(P<0.05)。因此AAT对Ⅱ型糖尿病大鼠模型有明显的降糖、降脂作用,AAT低剂量对TP有升高的趋势,可改善实验动物肾脏和胰腺内胰岛形态的作用。
进行临床前药效学试验,结合受试药物的作用特点、拟定适应症制备合适的动物模型,选择合理的观察指标,充分探讨、论证其有效性,为临床研究提供了有效性依据。