二肽基肽酶DPP-4与氰基吡咯烷类抑制剂的相互作用研究文献综述
2020-04-12 15:57:36
文 献 综 述
1 二肽基肽酶IV(DPP-IV)抑制剂简介
1.1 Ⅱ型糖尿病简介
Ⅱ型糖尿病又称成人发病型糖尿病,多在35~40岁之后发病,占糖尿病患者90%以上,是胰岛素不能有效发挥作用(与受体结合含量少)所致。Ⅱ型糖尿病患者体内产生胰岛素的能力并非完全丧失,有的患者体内胰岛素甚至产生过多,但胰岛素的作用效果较差,因此患者体内的胰岛素是一种相对缺乏,可以通过某些口服药物刺激体内胰岛素的分泌。Ⅱ型糖尿病患者主要有三方面的缺陷:胰岛素抵抗、β细胞功能障碍和肝葡萄糖过度产生[1]。
Ⅱ型糖尿病的常用药物以小分子口服药为主,有磺酰脲类、格列奈类、双胍类和噻唑烷二酮类[2],这些药物存在长期使用不能完全控制糖化蛋白(HbAlc)水平,难以维持长期疗效,不能针对病因有效缓解病情,以及存在安全性差,容易产生肝毒性、体重增加不良反应等诸多问题[3]。
1.2 二肽基肽酶-IV(DPP-IV)简介
二肽肽酶-IV(dipeptidyl peptidase IV,DPP-IV)是与II 型糖尿病相关的靶标[4,5],它是一类丝氨酸蛋白酶。DPP-IV在体内分布广泛,不仅存在于血浆,还存在于肾脏、小肠、胆管和胰腺的上皮细胞,血管的内皮细胞等组织器官中,其中肾脏最多。它在体内可使促胰岛素激素#8212;#8212;胰高血糖素样肽-1 (glucagons-like peptide-1,GLP-1)以及葡萄糖依赖性促胰岛素多肽(glucose dependent insulintropic polypeptide,GIP)失活,引起糖尿病[6]。
1.3 二肽基肽酶-IV(DPP-IV)抑制剂简介
二肽基肽酶IV(DPP-IV)抑制剂通过竞争性结合DPP-IV的活化部位,降低酶的催化活性,从而抑制GLP-1和GIP的降解[7],延长其刺激胰岛素分泌的持续时间,抑制胰高血糖素的释放,起到控制血糖的作用,达到治疗糖尿病的疗效。
DPP-IV抑制剂从立体结构划分主要应包括3个部分,即2个口袋区S1 和S2及1个连接区P1组成。从小分子DPP-IV抑制剂与靶标受体的结合作用方式[8]来看, 受体结合的主要活性位点分别是:① P1区的Glu205和Glu206;② S1区的Ser630, Tyr662和Asn710;③ S2 区的Tyr547, Phe357和Arg358。S1区应为空间体积较小且具有极性亲电取代的基团,P1 区应包含至少有1个氢原子的氨基,S2区应引入体积大的基团将有利于化合物活性的提高。DPP-IV抑制剂从化学结构类型划分主要分为哌嗪并三唑类、2-氰基-吡咯烷类、噻唑烷类、嘧啶酮类,以及其他类型结构药物。按DPP-IV抑制剂的结构特点[9-12],按两大类即拟肽类DPP-IV抑制剂( 如:α- 氨基酸类和β- 氨基酸类) 和非肽类DPP-IV 抑制剂( 如:黄嘌呤类、氨甲基嘧啶类和其他)。
2 二肽基肽酶-IV抑制剂的研究进展