1. ERRa小分子激动剂的设计、合成及其降糖活性研究 摘要 糖尿病是以高血糖为主要特征的代谢性疾病，是世界上第三大严重危害人类健康的慢性疾病。糖尿病的治疗药物很多，但现有药物均具有一定的局限性，临床迫切需要具有全新作用机制的抗糖尿病药物。 雌激素相关受体a（Estrogen-Related Receptor a, ERRa）在葡萄糖和脂肪代谢过程中起着重要的调节作用，是开发治疗Ⅱ型糖尿病等代谢性疾病药物的潜在新靶点。ERRa小分子激动剂有可能通过上调ERRa的功能，进而促进脂肪酸的氧化和葡萄糖的代谢，从而成为治疗Ⅱ型糖尿病及相关肥胖症等代谢性疾病的有效药物。然而，目前尚未见选择性ERRa小分子激动剂的报导。本文在先前工作的基础上，根据药物设计原理，结合生物活性结果，重先设计并筛选出嘧啶酮类化合物做为新一代ERRa小分子激动剂，并对其构效关系进行了初步研究。 其中，化合物E09在双报告基因瞬转试验中10.0 uM浓度时对ERRa的激动效果达到原来的2.6倍，并呈现很好的剂量依赖关系。其次，实时荧光定量PCR和蛋白印迹分析表明：化合物E09能剂量依赖性地增加ERRa/PGC-1a下游靶基因ATP5b, MCAD和PDK4的表达，进一步证明了化合物E09能上调ERRa的活性。另外，利用3H-2脱氧－D葡萄糖和1-14C油酸摄入法，观测到化合物E09能增强小鼠L6肌细胞胰岛素依赖性葡萄糖和脂肪酸的摄取。再者，利用高脂喂养的小鼠对化合物E09进行体内降血糖活性测试，得到了很好的结果：与高剂量的阳性药罗格列酮（10 mg/kg/d）相比，低剂量的E09 (5 mg/kg/d)能有效降低高脂喂养小鼠的体重、血糖和血脂，并能减轻葡萄糖耐受和提高胰岛素敏感。同时，一定程度上改善肝功能。 本研究的发现可能为研究ERRa的功能及其做为药物开发靶点的有效性等提供重要的小分子工具，并有可能为新型抗糖尿病药物的开发提供重要的先导化合物。 2. 蛋白聚糖酶小分子抑制剂的设计及构效关系研究 摘要 骨性关节炎(osteoarthritis, OA)是一种以关节软骨的变性、破坏和骨质增生为主要特点的慢性关节病，是中老年人最常见的关节疾病，是导致老年人丧失生活自理能力的主要病因之一，严重影响人们的生活质量。 关节软骨细胞外基质中的蛋白聚糖在维持关节的抗压功能中起着非常重要的作用，而蛋白聚糖酶（Aggrecanase）是参与降解蛋白聚糖的主要蛋白酶，是OA治疗的潜在靶点。蛋白聚糖酶包括两种同工酶：ADAMTS-4和ADAMTS-5。开发蛋白聚糖酶的小分子抑制剂，是目前OA药物研发的主要方向之一。本研究分析了已报道小分子抑制剂与靶标蛋白相互作用的晶体结构，总结出二者间的作用模式。然后采取“基于靶标结构”的策略，设计得到：以a-谷氨酸为中心骨架的4-(苯甲酰胺基)-4-(1, 3, 4-噁二唑-2-取代)丁酸类化合物做为全新的蛋白聚糖酶的小分子抑制剂。共合成20个衍生物，初步的生物分析结果表明，化合物1l对ADAMTS-4和ADAMTS-5具有良好的抑制活性，其IC50分别为1.2 um和0.8 um。同时，docking实验的结合模式也很好地验证了我们最初的设计思想，这为进一步的构效关系研究奠定了坚实的基础。本研究可能为OA的治疗提供新型的先导化合物。