科學(xué)指導(dǎo)的藥物設(shè)計(jì)

早在1960年代,生物學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)了一個(gè)特別反常識(shí)的現(xiàn)象。這個(gè)現(xiàn)象告訴我們铝侵,血糖調(diào)節(jié)遠(yuǎn)沒(méi)有我們想的那么簡(jiǎn)單。

他們測(cè)試了兩個(gè)讓血糖升高的辦法:一個(gè)是給人吃饅頭触徐、米飯這樣的主食咪鲜,讓人消化吸收食物里的葡萄糖;另一個(gè)是把葡萄糖直接裝進(jìn)針管注射到血管里撞鹉。結(jié)果兩種辦法相比疟丙,吃饅頭颖侄、米飯反而比直接注射葡萄糖,胰島素的分泌快得多享郊,血糖下降得也要快得多览祖。這就有點(diǎn)奇怪了。吃下去的食物炊琉,要先經(jīng)過(guò)消化系統(tǒng)的破碎展蒂、消化、吸收苔咪,才會(huì)變成血管里的葡萄糖锰悼。一般來(lái)說(shuō),這個(gè)消化吸收的過(guò)程要持續(xù)一兩個(gè)鐘頭团赏。照這么說(shuō)箕般,吃東西刺激胰島素分泌的速度,應(yīng)該比注射葡萄糖刺激胰島素分泌的速度慢得多才對(duì)啊舔清。

不合常理的現(xiàn)象丝里,在科學(xué)史上往往是重要發(fā)現(xiàn)的前奏。

這其實(shí)只有一個(gè)合理的解釋——食物在消化吸收的過(guò)程中鸠踪,在還沒(méi)有變成葡萄糖之前丙者,就已經(jīng)能喚醒胰島素的分泌了。而且很可能营密,消化系統(tǒng)就能直接激活胰島素的釋放械媒。

在1980年代末,生物學(xué)家們就從哺乳動(dòng)物的消化系統(tǒng)里——更具體點(diǎn)說(shuō)评汰,是小腸部位——找到了一個(gè)蛋白質(zhì)分子纷捞。它由30幾個(gè)氨基酸組成,比胰島素分子還小被去。每次吃飯的時(shí)候主儡,小腸一開(kāi)始蠕動(dòng),這個(gè)蛋白質(zhì)分子就開(kāi)始釋放惨缆。它能精確地找到胰腺beta細(xì)胞糜值,督促胰島素分泌。從某種程度上可以說(shuō)坯墨,這套信號(hào)系統(tǒng)是腸道直接在和胰腺對(duì)話(huà):一大波血糖正在路上寂汇,請(qǐng)?zhí)崆白龊脺?zhǔn)備。

因?yàn)檫@套預(yù)警系統(tǒng)的存在捣染,吃飯時(shí)胰島素的釋放當(dāng)然就快多了骄瓣。

而這個(gè)神奇的蛋白質(zhì)分子的名字就叫“胰高血糖素樣肽-1,簡(jiǎn)稱(chēng)GLP-1耍攘。既然2型糖尿病人對(duì)胰島素敏感度下降了榕栏,也就是說(shuō)畔勤,他們體內(nèi)的胰島素相對(duì)來(lái)說(shuō)不夠用了;恰好GLP-1能促進(jìn)胰島素快速釋放扒磁、降低血糖庆揪,那干脆把GLP-1做成藥給病人打一針,不就好了么妨托?想法很好但事情沒(méi)那么簡(jiǎn)單嚷硫。GLP-1是一個(gè)作用時(shí)間窗口極其短暫的分子,它在人體內(nèi)的半衰期只有短短的一兩分鐘始鱼,很快就會(huì)被徹底分解。直接拿它做藥脆贵,根本就是白費(fèi)功夫医清。GLP-1雖然生存期特別短暫,但是它的用處是實(shí)實(shí)在在的卖氨,確實(shí)能降低血糖会烙。那能不能想點(diǎn)辦法,讓GLP-1在人體內(nèi)的存活時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)筒捺、作用周期長(zhǎng)一點(diǎn)呢柏腻?沒(méi)錯(cuò)。藥物開(kāi)發(fā)者發(fā)現(xiàn)系吭,如果對(duì)天然的GLP-1進(jìn)行一點(diǎn)定向的化學(xué)修飾五嫂,就能讓它在人體內(nèi)的半衰期從幾分鐘延長(zhǎng)到十幾個(gè)小時(shí),甚至一周肯尺。這樣一來(lái)沃缘,2型糖尿病患者只需要定期給自己打一針就夠了。這種經(jīng)過(guò)改進(jìn)的GLP-1则吟,也就真正具備了藥用價(jià)值槐臀。

在2018年,丹麥諾和諾德公司推出的一天一針的GLP-1藥物諾和力(Victoza)和美國(guó)禮來(lái)公司推出的一周一次的GLP-1藥物Trulicity氓仲,全球銷(xiāo)售額都超過(guò)了30億美元水慨,在臨床和市場(chǎng)上都取得了巨大的成功。

既然我們知道GLP-1在人體中會(huì)被快速地降解敬扛,那如果我們找出來(lái)到底是什么東西破壞了GLP-1晰洒,然后有針對(duì)性的設(shè)計(jì)藥物阻止它破壞GLP-1,不是也能延長(zhǎng)GLP-1的作用時(shí)間么舔哪?

在1990年代欢顷,生物學(xué)家們找到了負(fù)責(zé)讓GLP-1降解的元兇——一個(gè)叫作“二甲基肽酶”蛋白質(zhì)剪刀,英文名叫DPP-4捉蚤。在人體中抬驴,它能夠精確地剪掉GLP-1末端的兩個(gè)氨基酸炼七,讓它失去功能。在那之后布持,大大小小的制藥公司陸續(xù)開(kāi)發(fā)出了幾十種針對(duì)DPP-4的新藥豌拙。這些藥物能夠像鑰匙插入鎖孔一樣,精確地結(jié)合這把蛋白質(zhì)剪刀题暖,讓它不能再去破壞GLP-1按傅。如今這些藥物已經(jīng)成為2型糖尿病的首選藥物之一,特別是如果患者吃二甲雙胍副作用太大胧卤,這一類(lèi)新藥就成了他們的救命稻草唯绍。而這類(lèi)抑制DPP-4的藥物,化學(xué)名稱(chēng)一般結(jié)尾都是“格列汀”(gliptin)枝誊,比如什么西格列汀况芒、維格列汀、沙格列汀等叶撒。

如果血糖實(shí)在太高绝骚,得不到控制,最終這些血糖能去哪兒呢祠够?

你可能會(huì)想到“尿”压汪,畢竟糖尿病這個(gè)名字就已經(jīng)提示答案了嘛。確實(shí)古瓤,糖尿病患者的高血糖如果得不到控制止剖,相當(dāng)一部分血糖會(huì)通過(guò)尿液排出體外。但是這樣一來(lái)就出現(xiàn)了一個(gè)反常識(shí)的問(wèn)題:如果糖分可以通過(guò)尿液排出落君,那為什么糖尿病患者的血糖仍然很高呢滴须?一個(gè)直接的回答就是:血液里的物質(zhì)其實(shí)不會(huì)暢通無(wú)阻的進(jìn)入尿液,否則我們的尿液都應(yīng)該是紅通通的叽奥,和血液顏色一樣了扔水。在尿液生成的過(guò)程里,有一個(gè)人體器官起到了過(guò)濾和回收的功能朝氓,就是腎臟魔市。

血液流經(jīng)腎臟時(shí),腎臟會(huì)通過(guò)兩個(gè)步驟生產(chǎn)尿液赵哲。第一步是過(guò)濾待德,先把紅細(xì)胞、白細(xì)胞留下枫夺,把血液里的水分和水里面溶解的物質(zhì)過(guò)濾出來(lái)将宪;第二步是重新回收,把水分里面的有用物質(zhì),包括鹽分较坛、氨基酸和葡萄糖印蔗,都給重新提取出來(lái)、放回血液丑勤。這樣一來(lái)华嘹,尿液里就濃縮了一大堆人體不需要的廢物,一泡尿就把它們都排泄出去了法竞。

因此在正常條件下耙厚,尿液里幾乎不會(huì)有葡萄糖。這么寶貴的能量物質(zhì)岔霸,不能白白浪費(fèi)了薛躬。只有得了糖尿病的時(shí)候,血液里的葡萄糖實(shí)在太多了呆细,腎臟的功能又受到影響泛豪,怎么開(kāi)足馬力也不足以回收所有的葡萄糖,病人的尿液才會(huì)出現(xiàn)大量的糖侦鹏。

有了腎臟這套血糖的回收裝置,血液里的葡萄糖不可能都跑到尿液里排泄掉臀叙,大部分還是會(huì)被回收略水、重新利用。這對(duì)于健康人來(lái)說(shuō)當(dāng)然是件好事了劝萤,但是對(duì)于糖尿病患者來(lái)說(shuō)渊涝,這套回收裝置反而顯得有點(diǎn)多余。因?yàn)槿绻麤](méi)有它床嫌,尿液不就可以排泄更多的葡萄糖了么跨释?血糖不就能降下來(lái)了么?沿著這個(gè)思路厌处,在過(guò)去七八年的時(shí)間里鳖谈,有一批功能類(lèi)似的藥物被開(kāi)發(fā)出來(lái)推向市場(chǎng),比如恩格列凈阔涉、達(dá)格列凈缆娃、卡格列凈——名字帶有“格列凈”三個(gè)字的差不多都是這類(lèi)藥物。

這些藥物的打擊目標(biāo)瑰排,都是腎臟里負(fù)責(zé)回收血糖的一種叫作“SGLT-2”的蛋白質(zhì)贯要,中文叫“鈉-葡萄糖共轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白”。

這些藥物一起作用椭住,這種蛋白質(zhì)就會(huì)停工崇渗,腎臟就不能回收血糖了,所以過(guò)剩的血糖隨著尿液排出,糖尿病人的血糖就降下來(lái)了宅广。而一旦血糖得到了控制葫掉,糖尿病的后續(xù)危害,特別是那些兇險(xiǎn)的并發(fā)癥乘碑,當(dāng)然就能得到控制了挖息。

這就是生命科學(xué)研究和理性制藥的魅力。

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
  • 序言:七十年代末兽肤,一起剝皮案震驚了整個(gè)濱河市套腹,隨后出現(xiàn)的幾起案子,更是在濱河造成了極大的恐慌资铡,老刑警劉巖电禀,帶你破解...
    沈念sama閱讀 218,755評(píng)論 6 507
  • 序言:濱河連續(xù)發(fā)生了三起死亡事件,死亡現(xiàn)場(chǎng)離奇詭異笤休,居然都是意外死亡尖飞,警方通過(guò)查閱死者的電腦和手機(jī),發(fā)現(xiàn)死者居然都...
    沈念sama閱讀 93,305評(píng)論 3 395
  • 文/潘曉璐 我一進(jìn)店門(mén)店雅,熙熙樓的掌柜王于貴愁眉苦臉地迎上來(lái)政基,“玉大人,你說(shuō)我怎么就攤上這事闹啦【诿鳎” “怎么了?”我有些...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 165,138評(píng)論 0 355
  • 文/不壞的土叔 我叫張陵窍奋,是天一觀(guān)的道長(zhǎng)荐健。 經(jīng)常有香客問(wèn)我,道長(zhǎng)琳袄,這世上最難降的妖魔是什么江场? 我笑而不...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 58,791評(píng)論 1 295
  • 正文 為了忘掉前任,我火速辦了婚禮窖逗,結(jié)果婚禮上址否,老公的妹妹穿的比我還像新娘。我一直安慰自己碎紊,他們只是感情好在张,可當(dāng)我...
    茶點(diǎn)故事閱讀 67,794評(píng)論 6 392
  • 文/花漫 我一把揭開(kāi)白布。 她就那樣靜靜地躺著矮慕,像睡著了一般帮匾。 火紅的嫁衣襯著肌膚如雪。 梳的紋絲不亂的頭發(fā)上痴鳄,一...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 51,631評(píng)論 1 305
  • 那天瘟斜,我揣著相機(jī)與錄音,去河邊找鬼。 笑死螺句,一個(gè)胖子當(dāng)著我的面吹牛虽惭,可吹牛的內(nèi)容都是我干的。 我是一名探鬼主播蛇尚,決...
    沈念sama閱讀 40,362評(píng)論 3 418
  • 文/蒼蘭香墨 我猛地睜開(kāi)眼芽唇,長(zhǎng)吁一口氣:“原來(lái)是場(chǎng)噩夢(mèng)啊……” “哼!你這毒婦竟也來(lái)了取劫?” 一聲冷哼從身側(cè)響起匆笤,我...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 39,264評(píng)論 0 276
  • 序言:老撾萬(wàn)榮一對(duì)情侶失蹤,失蹤者是張志新(化名)和其女友劉穎谱邪,沒(méi)想到半個(gè)月后炮捧,有當(dāng)?shù)厝嗽跇?shù)林里發(fā)現(xiàn)了一具尸體,經(jīng)...
    沈念sama閱讀 45,724評(píng)論 1 315
  • 正文 獨(dú)居荒郊野嶺守林人離奇死亡惦银,尸身上長(zhǎng)有42處帶血的膿包…… 初始之章·張勛 以下內(nèi)容為張勛視角 年9月15日...
    茶點(diǎn)故事閱讀 37,900評(píng)論 3 336
  • 正文 我和宋清朗相戀三年咆课,在試婚紗的時(shí)候發(fā)現(xiàn)自己被綠了。 大學(xué)時(shí)的朋友給我發(fā)了我未婚夫和他白月光在一起吃飯的照片扯俱。...
    茶點(diǎn)故事閱讀 40,040評(píng)論 1 350
  • 序言:一個(gè)原本活蹦亂跳的男人離奇死亡书蚪,死狀恐怖,靈堂內(nèi)的尸體忽然破棺而出迅栅,到底是詐尸還是另有隱情殊校,我是刑警寧澤,帶...
    沈念sama閱讀 35,742評(píng)論 5 346
  • 正文 年R本政府宣布库继,位于F島的核電站,受9級(jí)特大地震影響窜醉,放射性物質(zhì)發(fā)生泄漏宪萄。R本人自食惡果不足惜,卻給世界環(huán)境...
    茶點(diǎn)故事閱讀 41,364評(píng)論 3 330
  • 文/蒙蒙 一榨惰、第九天 我趴在偏房一處隱蔽的房頂上張望拜英。 院中可真熱鬧,春花似錦琅催、人聲如沸居凶。這莊子的主人今日做“春日...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 31,944評(píng)論 0 22
  • 文/蒼蘭香墨 我抬頭看了看天上的太陽(yáng)侠碧。三九已至,卻和暖如春缠黍,著一層夾襖步出監(jiān)牢的瞬間弄兜,已是汗流浹背。 一陣腳步聲響...
    開(kāi)封第一講書(shū)人閱讀 33,060評(píng)論 1 270
  • 我被黑心中介騙來(lái)泰國(guó)打工, 沒(méi)想到剛下飛機(jī)就差點(diǎn)兒被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留替饿,地道東北人语泽。 一個(gè)月前我還...
    沈念sama閱讀 48,247評(píng)論 3 371
  • 正文 我出身青樓,卻偏偏與公主長(zhǎng)得像视卢,于是被迫代替她去往敵國(guó)和親踱卵。 傳聞我的和親對(duì)象是個(gè)殘疾皇子,可洞房花燭夜當(dāng)晚...
    茶點(diǎn)故事閱讀 44,979評(píng)論 2 355

推薦閱讀更多精彩內(nèi)容

  • 【CDS2017】時(shí)立新教授:糖尿病藥物治療需關(guān)注的問(wèn)題 來(lái)源:醫(yī)脈通2017-11-24 我要投稿 醫(yī)脈通編輯撰...
    Annie大講堂閱讀 394評(píng)論 0 1
  • 口服藥物 二甲雙胍 藥理:減少肝臟葡萄糖的輸出和改善外周胰島素抵抗而降低血糖据过。不良反應(yīng):胃腸道不適惋砂,長(zhǎng)期使用應(yīng)注意...
    Five_87db閱讀 233評(píng)論 0 0
  • 最近看到一篇根據(jù)對(duì)體重影響分類(lèi)糖尿病藥物。很有意思蝶俱,分享如下: 2型糖尿病患者多伴有超重和肥胖班利,超重和肥胖的2型糖...
    豌豆bb閱讀 1,782評(píng)論 0 1
  • 我們的祖先在幾百萬(wàn)年前歷經(jīng)災(zāi)荒饑餓,演化出一種儲(chǔ)存能量能靜則靜的身體技能榨呆,而近幾百年罗标,食物早已不再短缺,可我們已經(jīng)...
    筱筱蛋坑閱讀 1,305評(píng)論 0 2
  • 漸變的面目拼圖要我怎么拼宙拉? 我是疲乏了還是投降了? 不是不允許自己墜落丙笋, 我沒(méi)有滴水不進(jìn)的保護(hù)膜谢澈。 就是害怕變得面...
    悶熱當(dāng)乘涼閱讀 4,246評(píng)論 0 13