具体实施方式

本发明的治疗糖尿病的组合物包含作为活性成分的式1的单乙酰基二酰基甘油化合物。

[式1]

在本发明中，术语“单乙酰基二酰基甘油化合物”是指含有一个乙酰基基团和两个酰基基团的甘油衍生物，也称为单乙酰基二酰基甘油(MADG)。

在式1中，R₁和R₂独立地为14至22个碳原子的脂肪酸残基，优选为15至20个碳原子的脂肪酸残基。所述脂肪酸残基是指脂肪酸的剩余部分，其中，-OH基团被排除在其羧基基团之外。在式1中，R1和R2的非限制性实例包括棕榈酰基、油酰基(oleoyl)、亚油酰基、亚麻酰基(linolenoyl)、硬脂酰基(stearoyl)、肉豆蔻酰基(myristoyl)、花生四烯酰基(arachidonoyl)等。R1和R2的优选组合包括油酰基/棕榈酰基、棕榈酰基/油酰基、棕榈酰基/亚油酰基、棕榈酰基/亚麻酰基、棕榈酰基/花生四烯酰基、棕榈酰基/硬脂酰基、棕榈酰基/棕榈酰基、油酰基/硬脂酰基、亚油酰基/棕榈酰基、亚油酰基/硬脂酰基、硬脂酰基/亚油酰基硬脂酰基/油酰基、肉豆蔻酰基/亚油酰基、肉豆蔻酰基/油酰基等等。R1和R2的更优选组合是棕榈酰基/亚油酰基。在旋光性中，式1的单乙酰基二酰基甘油衍生物可以是(R)-型、(S)-型或外消旋混合物，优选为外消旋混合物，且可以包括其立体异构体。

在一个实施例中，所述单乙酰基二酰基甘油是下列式2的化合物：

[式2]

所述式2的化合物是1-棕榈酰基-2-亚油酰基-3-乙酰基-rac-甘油并，且对应于所述式1的化合物，其中，式1的R₁和R₂分别是棕榈酰基和亚油酰基。在本申请中，所述式2的化合物有时被称为“PLAG”或“EC-18”。

所述单乙酰基二酰基甘油化合物可以从天然鹿茸(antler)中分离和提取，或者可以通过已知的有机合成方法生产(韩国专利第10-0789323号)。更具体地，用己烷提取鹿茸，接着用氯仿提取残余物，并除去氯仿以提供氯仿提取物。这种提取的溶剂量刚好足以浸没鹿茸。一般而言，1kg的鹿茸使用约4至5公升的己烷和/或氯仿，但不限于此。将此方法所得到的提取物进一步以一系列硅胶柱色谱和TLC法进行分馏和纯化，得到本发明的单乙酰基二酰基甘油化合物。萃取的溶剂选自氯仿/甲醇、己烷/乙酸乙酯/乙酸，但不限于此。

用于制备单乙酰基二酰基甘油化合物的化学合成方法在韩国专利第10-0789323号中示出。具体地，所述方法包括(a)通过在1-R1-甘油的3位引入保护基团以制备1-R1-3-保护基团-甘油的步骤；(b)在1-R1-3-保护基团-甘油的2位引入R2制备1-R1-2-R2-3-保护基团-甘油的步骤；(c)通过同时进行1-R1-3保护基-甘油的脱保护反应和乙酰化反应以制备所需的单乙酰基二乙酰基甘油化合物的步骤。如果需要，可以进一步纯化所述单乙酰基二酰基甘油化合物。或者，单乙酰基二酰基甘油化合物可以通过磷脂酰胆碱的酸分解(乙酰化)进行制备，但不限于此。所述式1的化合物的立体异构体也在本发明的范围内。

本发明的单乙酰基二酰基甘油化合物可以有效地用于治疗和/或缓解糖尿病。术语“糖尿病”是一种由于胰岛素功能障碍导致葡萄糖、脂质和/或氨基酸代谢异常导致的慢性疾病。糖尿病主要分为第I型糖尿病(胰岛素依赖型糖尿病：IDDM)，其中，胰岛上的β细胞被破坏，胰岛素分泌不可逆转地降低而变为高血糖症，以及第II型糖尿病(非胰岛素依赖型糖尿病：NIDDM)，其中，于胰岛中，胰岛素对葡萄糖的反应降低或胰岛素对葡萄糖的抵抗增加，从而导致慢性高血糖症。本发明的单乙酰基二酰基甘油化合物可用于治疗第I型糖尿病和第II型糖尿病。术语“治疗”是指所述组合物的任何作用可改善或有益地改变由糖尿病引起的症状。

根据本发明的实施例，当施用单乙酰基二酰基甘油化合物时，发现1)糖尿病导致的体重减轻可以恢复到正常状态，2)可以增加胰腺组织中的胰岛素表达(实施例1)，以及3)可以减少胰腺β细胞的损伤。这些事实表明，所述单乙酰基二酰基甘油化合物的施用改善糖尿病。

葡萄糖是身体的主要能量来源之一，被大多数细胞使用且在细胞功能中具有重要作用。当摄取葡萄糖时，血糖水平升高以在胰腺β细胞中分泌胰岛素。响应于分泌的胰岛素，血糖被吸收到肌肉或脂肪组织中以用作能量来源。然而，升高的血糖水平对胰腺β细胞的功能和存活具有不利影响。高浓度的葡萄糖会导致β细胞过度刺激，使胰岛素合成速度慢于胰岛素分泌速度。结果，葡萄糖刺激的胰岛素分泌(GSIS)，β细胞最重要的功能，无法正常工作。

体细胞本身不接受葡萄糖，但其通过称为葡萄糖转运蛋白(GLUTs)的蛋白质接收葡萄糖。也就是说，在摄入食物后，所述GLUTs将血液中的葡萄糖输送到细胞中。在各种葡萄糖转运蛋白(GLUTs)中，葡萄糖转运蛋白2(GLUT2)和葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)通过胰岛素刺激控制葡萄糖摄取。所述GLUT2与胰岛素抵抗密切相关。如果所述GLUT2不能正常工作，胰腺β细胞中的胰岛素分泌无法自然发生。胰岛素分泌减少使许多组织无法正常吸收血糖，而高血糖浓度最终对β细胞的存活产生不利影响。此外，高血糖浓度诱导细胞氧化应激和内质网(endoplasmic reticulum)应激。氧化应激也由葡萄糖自氧化、糖化产物形成、糖尿病患者中的蛋白质的糖基化和活性氧(ROS)引起。由于胰腺的β细胞表达低水平的抗氧化酶，β细胞因氧化应激而被破坏，且细胞分化受到抑制。此外，糖尿病引起的高血糖浓度会诱导炎症细胞的形成。这些炎性细胞分泌细胞因子并激活应激信号途径，从而抑制和破坏胰腺β细胞的功能。

在本发明的实施例中，在各种实验之后研究个体的胰腺组织。根据调查，当施用所述单乙酰基二酰基甘油化合物时，1)未观察到由糖尿病引起的体重减轻，胰腺组织中的胰岛素表达增加(实施例1)，2)凋亡相关蛋白的表达在胰腺β细胞系INS-1中降低(实施例3)，3)促进GLUT2的内吞作用(实施例4)，4)减少由于β细胞中高葡萄糖水平引起的ROS生成(实施例5)，以及5)调节β细胞中的葡萄糖摄取(实施例6)。因此，所述单乙酰基二酰基甘油化合物防止胰腺β细胞过度摄取葡萄糖，促进GLUT2的内吞作用并维持正常的β细胞功能，从而减轻由于快速的葡萄糖摄取所引起的有害作用。结果，可以看出所述单乙酰基二酰基甘油化合物对糖尿病的治疗是有效的。

ROS由正常的氧代谢自然生成，在细胞信号传导和体内平衡中起重要作用。过量的葡萄糖或过量产生的果糖与蛋白质结合而生成ROS，从而诱导细胞凋亡和糖尿病并发症。

总之，由于过量的葡萄糖摄取会诱导ROS生成和氧化应激，此应被控制。所述PLAG促进GLUT2的内吞作用。因此，即使β细胞暴露于高葡萄糖的水平中，所述PLAG也能调节葡萄糖的快速流入量，并减轻由于高葡萄糖浓度引起的胰腺β细胞的损伤。未受损的β细胞通常会分泌胰岛素，而血糖会被吸收到脂肪和肌肉组织中。因此，所述PLAG可以预防由糖尿病和高血糖引起的胰腺β细胞损伤。

包含本发明的所述单乙酰基二酰基甘油化合物的药物组合物可以包括常规的药学上可接受的载体、赋形剂或稀释剂。所述药物组合物中的所述单乙酰基二酰基甘油的含量可以广泛变化，而不具有特别限制，具体为0.0001至100重量％，优选为0.001至90重量％，例如，相对于组合物的总量，所述单乙酰基二酰基甘油的含量可以为70至80重量％。

另外，在一方面，一种或多种式1或2的治疗性化合物或PLAG和一种或多种不同的糖尿病药物或糖尿病治疗剂可以组合施用于患者。

如本文所用，在对个体施用疗法的上下文中的术语“组合”是指为了治疗益处而使用一种以上疗法。施用上下文中的术语“组合”还可以指当与至少一种额外疗法一起使用时对个体预防性使用疗法。术语“组合”的使用不限制对个体施用疗法(例如，第一和第二疗法)的顺序。可以在对曾患有、患有或易患糖尿病的个体进行第二次治疗之前(例如，1分钟、5分钟、15分钟、30分钟、45分钟、1小时、2小时、4小时、6小时、12小时、24小时、48小时、72小时、96小时、1周、2周、3周、4周、5周、6周、8周或12周之前)、同时或之后(例如，1分钟、5分钟、15分钟、30分钟、45分钟、1小时、2小时、4小时、6小时、12小时、24小时、48小时、72小时、96小时、1周、2周、3周、4周、5周、6周、8周，或12周之后)。以一定的顺序并在时间间隔内向个体施用治疗，使得治疗可以一起发挥作用。在一个特定的实施例中，以一定的顺序和时间间隔内向个体施用治疗，使得其提供相较于以其他方式施用时增加的益处。任何额外的治疗可以与其他额外的治疗以任何顺序进行。

化合物(例如，式1或2的化合物或PLAG)和一种或多种用于第1型糖尿病、第2型糖尿病、糖尿病前期和妊娠糖尿病的糖尿病药物或糖尿病治疗剂的施用。

所述化合物(例如，式1或2的化合物或PLAG)和一种或多种糖尿病药物或糖尿病治疗剂可以同时或依次施用。在一些实施例中，糖尿病治疗是针对疾病适应症的既定疗法，并且通过添加化合物(例如，式1或2的化合物，或PLAG)，此类治疗改善对患者的治疗益处。这种改善可以衡量为每个患者基础上的反应增加或患者群体中的反应增加。联合疗法还可以在较低或较低频率的治疗剂剂量下提供改善的反应，从而产生更好的耐受性治疗方案。如所指出的，一种或多种式1或2的化合物或PLAG与一种或多种用于治疗糖尿病的不同药物或糖尿病治疗剂的联合疗法可以增强临床活性，例如，通过i)施用胰岛素；i i)施用增加胰腺所分泌的胰岛素的量的剂，iii)施用增加靶器官对胰岛素敏感性的剂，及/或iv)施用降低葡萄糖从胃肠道吸收的速度的剂。

在一些实施例中，所述方法(例如，治疗糖尿病的联合疗法)可以包括施用第二、不同的治疗剂(例如，糖尿病药物或糖尿病治疗剂)或用第二疗法(例如，治疗剂或本领域标准的疗法)进行糖尿病治疗。

在一些实施例中，所述方法(例如，治疗糖尿病的联合疗法)可以包括施用第二治疗剂(例如，糖尿病药物或糖尿病治疗剂)或用第二疗法(例如，治疗剂或或本领域标准的疗法)治疗糖尿病(例如，第1型糖尿病、第2型糖尿病、糖尿病前期和妊娠糖尿病)。

示例性的治疗剂包括一种或多种糖尿病药物或糖尿病治疗剂。“糖尿病药物”或“糖尿病治疗剂”或其他类似术语是通过控制血糖(葡萄糖)水平而有效治疗糖尿病(例如，第1型糖尿病、第2型糖尿病、糖尿病前期和妊娠糖尿病)的化学化合物(药物)或生物制剂。通常，本文所指的“糖尿病药物”或“糖尿病治疗剂”将不同于式1或2的化合物，例如PLAG。

可以在本文的方法、试剂盒和组合物中发布的糖尿病药物或糖尿病治疗剂的实例包括与式1或2的化合物，例如PLAG，的组合或联合施用，包括但不限于，一种或多种胰岛素(例如，Humulin(优泌林)、Novolin(诺和灵)、NovoLog(诺和诺德)、FlexPen、Fiasp、Apidra、Humalog(优泌乐)、Humulin N、Novolin N、Tresiba、Levemir、Lantus(来得时)、Toujeo、NovoLog Mix 70/30、Humalog Mix 75/25、Humalog Mix 50/50、Humulin 70/30、Novolin70/30、Ryzodeg等)、淀粉素类似物药物或普兰林肽(例如，SymlinPen 120和SymlinPen60)、α-葡萄糖苷酶抑制剂(例如，阿卡波糖(Precose)和米格列醇(Glyset))、双胍类(例如，二甲双胍-阿格列汀(Kazano)、二甲双胍-卡那列净(Invokamet)、二甲双胍-达格列净(Xigduo XR)、二甲双胍-依格列净(Synjardy)、二甲双胍-格列吡嗪、二甲双胍-格列本脲(Glucovance)、二甲双胍-利格列汀(Jentadueto)、二甲双胍-吡格列酮(Actoplus)、二甲双胍-瑞格列奈(PrandiMet)、二甲双胍-罗格列酮(Avandamet)、二甲双胍-沙格列汀(Kombiglyze XR)和二甲双胍-西他列汀(Janumet))、多巴胺激动剂(例如，溴隐亭(Cycloset))、二肽基肽酶4(DPP-4)抑制剂(例如，阿格列汀(Nesina)、阿格列汀-二甲双胍(Kazano)、阿格列汀-吡格列酮(Oseni)、利格列汀(Tradjenta)、利格列汀-依格列净(Glyxambi)、利格列汀-二甲双胍(Jentadueto)、沙格列汀(Onglyza)、沙格列汀-二甲双胍(Kombiglyze XR)、西他列汀(Januvia)、西他列汀-二甲双胍(Janumet和Janumet XR)、西他列汀和辛伐他汀(Juvisync))、胰高血糖素样肽-1受体激动剂(例如，阿比鲁肽(Tanzeum)、杜拉鲁肽(Trulicity)、艾塞那肽(Byetta)、延长释放exenatide(Bydureon)、利拉鲁肽(Victoza)和司马鲁肽(Ozempic))、美格替尼(例如，那格列奈(Starlix)、瑞格列奈(Prandin)和瑞格列奈-二甲双胍(Prandimet))、钠葡萄糖转运蛋白(SGLT)2抑制剂(例如，达格列净(Farxiga)、达格列净-二甲双胍(Xigduo XR)、卡格列净(Invokana)、卡格列净-二甲双胍(Invokamet)、恩格列净(Jardiance)、恩格列净-利格列汀(Glyxambi)、恩格列净-二甲双胍(Steglatro))、磺酰脲类(例如、格列美脲(Amaryl)、格列美脲-吡格列酮(Duetact)、格列美脲-罗格列酮(Avandaryl)、格列齐特、格列吡嗪(Glucotrol)、格列吡嗪-二甲双胍(Metaglip)、格列本脲(DiaBeta、Glynase、Micronase)、格列本脲-二甲双胍(Glucovance)、氯磺丙脲(Diabinese)、妥拉磺脲(Tolinase)和甲苯磺丁脲(Orinase、Tol-Tab))、噻唑烷二酮类(例如，罗格列酮(Avandia)、罗格列酮-格列美脲(Avandaryl)、罗格列酮-二甲双胍(Amaryl M)、吡格列酮(Actos)、吡格列酮-阿格列汀-格列美脲(Duetact)和吡格列酮-二甲双胍(Actoplus Met、Actoplus Met XR))、阿斯匹林等，以及上述任何一种的药学上可接受的盐或酸。

糖尿病药物或糖尿病治疗剂的示例性有效每日剂量包括，对于目前临床使用的药剂，目前施用药剂的剂量。一般而言，糖尿病药物或糖尿病治疗剂的合适或示例性有效每日剂量一般可为0.1μg/kg至100μg/kg体重之间，例如，0.1、0.3、0.5、1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或99μg/kg体重。

或者，可以大约每周一次，例如大约每7天一次，施用不同的一种或多种糖尿病药物或糖尿病治疗剂。或者，不同的一种或多种糖尿病药物或糖尿病治疗剂可适当地每周施用两次、每周三次、每周四次、每周五次、每周六次或每周七次。一种或多种糖尿病药物或糖尿病治疗剂的示例性每周有效剂量包括0.0001mg/kg至4mg/kg体重，例如，0.001、0.003、0.005、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.09、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、2、3或4毫克/公斤体重。举例而言，不同的一种或多种糖尿病药物或糖尿病治疗剂的每周有效剂量为患者的0.1μg/kg体重至400μg/kg体重之间。

本发明的药物组合物可以进一步包含具有糖尿病治疗作用的其他活性成分。药物组合物可配制成用于口服或非口服施用的固体、液体、凝胶或悬浮液形式，例如，片剂、大丸剂、粉剂、颗粒剂、如硬或软的明胶胶囊的胶囊、乳剂、悬浮液、糖浆、乳剂浓缩液、灭菌水溶液、非水溶液、冻干制剂及等等。在配制所述组合物时，可以使用常规赋形剂或稀释剂，例如填充物、填充剂、粘合剂、润湿剂、崩解剂和表面活性剂。口服施用的固体制剂包括片剂、丸剂、粉剂、颗粒剂、胶囊剂等，而固体制剂可以通过将一种或多种活性成分与至少一种如淀粉、碳酸钙、蔗糖、乳糖、明胶等的赋形剂混合以制备。除赋形剂外，还可使用润滑剂如硬脂酸镁和滑石粉。用于口服施用的液体制剂包括乳剂、混悬剂、糖浆剂等，并且可以包括常规稀释剂，例如水和液体石蜡，或者可以包括各种赋形剂，例如润湿剂、甜味剂、调味剂和防腐剂。非口服施用的制剂包括灭菌水溶液、非水溶液、冻干制剂、栓剂等，所述溶液的溶剂可包括丙二醇、聚乙二醇、如橄榄油的植物油、用于注射器注射的酯类，如油酸乙酯。所述栓剂的基质材料可包括witepsol、聚乙二醇、吐温61、可可脂、月桂酸甘油酯和甘油明胶。

所述单乙酰基二酰基甘油化合物可以药学有效量施用。术语“药学有效量”用于指足以在医学治疗中实现所需结果的量。“药物有效量”可以根据个体的类别、年龄、性别、疾病的严重程度和类型、药物的活性、对药物的敏感性、施用时间、施用途径、排泄率等来确定。本发明的组合物可以单独施用或与其他治疗剂依次或同时施用。本发明的组合物可以施用一次或多次。本发明的组合物的优选用量可根据患者的病情和体重、疾病的严重程度、药物的剂型、施用途径和治疗时间而变化。所述式1或2的化合物，例如PLAG，每1天的合适总施用量可由医师确定，且通常为约0.001至约5,000mg/kg，优选为约0.05至1,000mg/kg，每天一次或者可以每天多次分次施用。本发明的所述组合物可以施用于任何需要预防或治疗糖尿病的个体。例如，本发明的所述组合物不仅可以施用于人类，也可以施用于非人类动物(特别是哺乳动物)，例如，猴、狗、猫、兔、豚鼠、大鼠、小鼠、牛、绵羊、猪、山羊及等等。

在一些实施例中，本发明提供了一种预防、减轻或改善糖尿病的健康功能性食品组合物，其包含作为活性成分的式1的单乙酰基二酰基甘油。

根据本发明的单乙酰基二酰基甘油化合物可以被包括在保健功能性食品组合物中以改善个体的糖尿病。所述单乙酰基二酰基甘油化合物和糖尿病疾病如上所述。当本发明的化合物包含在保健功能性食品组合物中时，保健食品组合物中的单乙酰基二酰基甘油的量可根据预期用途适当确定。通常，当单乙酰基二酰基甘油包含在食品或饮料中时，相对于健康功能性食品组合物的总量，单乙酰基二酰基甘油的量优选为0.01至小于15重量％。然而，单乙酰基二酰基甘油的量可以增加或减少。在出于健康控制和卫生的目的长期使用的情况下，单乙酰基二酰基甘油的量可以小于上述范围。由于在安全性方面没有问题，单乙酰基二酰基甘油可以以大于上述范围的量使用。可加入本发明化合物的食品不受限制且包括各种食品，例如，肉类、香肠、面包、巧克力、糖果、零食、比萨、面条、口香糖、如冰淇淋的奶制品、汤、饮品、茶、饮料、酒精饮料、复合维生素和任何健康功能性食品。

当所述单乙酰基二酰基甘油用于饮料产品时，饮料产品可包括甜味剂、调味剂或碳水化合物。碳水化合物的例子包括如葡萄糖和果糖的单糖、如麦芽糖和蔗糖的二糖、如糊精和环糊精的多糖，以及如木糖醇、山梨糖醇和赤藓糖醇的糖醇。饮料组合物中的碳水化合物的量可以没有特别限制地广泛地变化，并且每100ml的饮料中优选为0.01至0.04g，更优选为0.02至0.03g。甜味剂的实例包括如索馬甜(thaumatin)和甜菊提取物的天然甜味剂以及如糖精和阿斯巴甜的人造甜味剂。除上述之外，本发明的保健功能性食品组合物可包括各种营养素、维生素、电解质、调味剂、着色剂、果胶酸及其盐、海藻酸及其盐、有机酸、保护性胶体增稠剂、pH值控制剂、稳定剂、防腐剂、甘油、酒精、碳酸饮料中使用的碳化剂等。此外，本发明的保健功能性食品组合物可以包括水果，用于制备天然果汁和果汁饮料和蔬菜饮料。

本发明提供一种治疗糖尿病的方法，包括向疑似患有糖尿病的个体施用所述药物组合物的步骤。通过将所述组合物施用于疑似患有糖尿病的个体，可有效治疗糖尿病。术语“疑似患有糖尿病个体”是指那些患有或可能患有糖尿病者。可以通过向有需要的患者施用有效量的所述化合物以治疗或预防糖尿病疾病。所述单乙酰基二酰基甘油化合物的种类和所述单乙酰基二酰基甘油化合物的剂量与糖尿病疾病如上所述。术语“施用”是指通过任何合适的方法将本发明的药物组合物引入有需要的患者。施用途径可以是任何或多种途径，口服或非口服，只要能到达靶组织即可，例如，可使用口服施用、腹腔施用、透皮施用(局部应用等)、静脉施用、肌内施用、皮下施用、皮内施用、鼻内施用、直肠施用、鼻内施用、腹膜内施用及等等，但不限于此。

提供以下实施例以更好地理解本发明。然而，本发明不受这些实施例的限制。

为了证实1-棕榈酰-2-亚油酰-3-乙酰-rac甘油(EC-18或PLAG)在治疗糖尿病疾病中的功效，在实验中使用链脲佐菌素(Streptozotocin，STZ)诱导的糖尿病模型。

实验例：对照组和实验组的制备

将小鼠分成四组(对照组、仅STZ处理组、PLAG-联合处理组和PLAG-后处理组)。禁食16小时后，除对照组外的三个处理组均腹腔注射柠檬酸缓冲液中新鲜制备的STZ(200mg/kg BW)，其中，BW表示体重。仅STZ处理的小鼠没有接受额外的处理。

在同一天，PLAG联合处理组小鼠开始连续3天每天一次用PLAG(250mg/kg，p.o.)处理。PLAG-后处理组从STZ注射后1天开始连续2天接受PLAG(250mg/kg，p.o.)。作为PLAG，使用由式2表示的1-棕榈酰基-2-亚油酰基-3-乙酰基-rac-甘油。

实施例1：血糖和体重变化的测量

通过眼窝静脉神经丛(retro-orbital plexus)收集血液，并在实验过程中监测血糖水平。使用Accu-Chek血糖仪(Roche，首尔，大韩民国)测量血糖。图1A为第一天测量对照组和实验组血糖的图表。

在第4天，实验的最后一天(第4天)，处死所有小鼠，测量血清胰岛素(图1B)。收集对照组和实验组胰腺组织的组织，用10％的福尔马林固定以供进一步分析。在实验过程中，测量对照组和实验组的体重变化(图1C)。

参阅图1A至1C，第一天，在仅STZ处理的动物中观察到血糖升高。然而，与对照组相比，PLAG联合处理组的血糖没有显著增加。仅STZ处理组的胰岛素分泌显著低于对照组和其他实验组。此外，与对照组和其他实验组相比，仅STZ处理组具有较大的体重变化。

实施例2：胰岛组织病理学

将胰腺组织固定在10％的福尔马林中，包埋在石蜡中，并切成4μm的厚度。对于免疫组织化学，使用二甲苯和分级乙醇系列使切片脱石蜡和脱水。按照制造商的说明使用Real EnVision检测系统过氧化物酶-DAB试剂盒(Dako，格洛斯楚普，丹麦)进行染色，然后在光学显微镜(Olympus，东京，日本)下观察(图1D，放大倍数为400)。

实施例3：PLAG对细胞死亡的影响

使用流式细胞术以膜联蛋白-V和7-AAD染料分析PLAG对STZ诱导的细胞凋亡的影响(图2A和2B)。通过胰蛋白酶消化液收集细胞并用PBS洗涤。对于细胞凋亡分析，将INS-1细胞与膜联蛋白V(BD Biosciences，富兰克林湖，新泽西州(NJ)，美国)在室温下培育10分钟，并用7-AAD(BD Biosciences)进行染色。使用BD FACSVerse流式细胞仪(BD Biosciences)进行分析。膜联蛋白-V和7-AAD染料是标记细胞凋亡(细胞死亡的一种)的染料。

此外，为了进行特殊的蛋白质检测测试(蛋白质印迹)，用RIPA缓冲液(LPS溶液，大田，韩国)溶解细胞，并辅以蛋白酶和磷酸酶抑制剂(Thermo Scientific，沃尔瑟姆，马萨诸赛州(MA)，美国)。在12％的十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶上分离蛋白质并转移到聚偏二氟乙烯膜(EMD Millipore，达姆施塔特，德国)。用5％的BSA封闭膜1小时，并与针对GLUT2(bs-0351r，Bioss，Woburn，MA，美国)、RAC1(03589，EMD Millipore)、BAX(BS1030，BioworldTech，圣路易斯，明尼苏达州(MN)，美国)、BCL-2(BS1031,Bioworld)、细胞色素c(#4272,Cell Signaling Technology,Danvers,MA，美国)、Caspase-3(#9662,Cell SignalingTechnology)和Na+-K+ATPase(#3010S，Cell Signaling Technology)的一抗一起培育。在PBST中洗涤3次后，将膜与HRP偶联的二抗(Enzo Life Sciences，稀释1:5,000)在室温下培育1小时。使用ECL试剂(Thermo Scientific)检测蛋白质条带，然后在胶片上观察。通过蛋白质印迹分析细胞凋亡相关蛋白，如Bcl-2、Bax、细胞色素c、caspase-3的表达，Bax/Bcl-2比率由条形图表示(图2C)。数据表示为平均值±SD(***P<0.001vs.对照组，#P<0.05，##P<0.005vs.STZ)。

参阅图2A至2C，在用10μg/mL的PLAG处理的细胞中，观察到约50％的细胞凋亡，在100μg/mL的PLAG处理组中为约30％，表明具有剂量依赖性保护作用。

抗凋亡蛋白BCL-2被STZ降低并被PLAG恢复。相反，STZ会增加凋亡相关蛋白BAX、细胞色素c和caspase-3的表达，而加入PLAG会减弱此等蛋白的表达。

实施例4：PLAG对细胞膜中GLUT2表达的影响

为了研究PLAG对GLUT2细胞质膜定位的影响，以与蛋白质印迹相同的方式(图3A至3B)检查膜组分中的GLUT2表达和Rac1表达。

此外，通过免疫荧光测定法观察到GLUT2的定位。细胞在24孔板的玻璃盖玻片上生长，并用STZ和PLAG处理。用冰冷的PBS洗涤后，用4％的甲醛固定细胞。不进行透化而仅鉴定在细胞膜中表达的蛋白质。将细胞与抗GLUT2抗体(稀释1:500)一起培育，接着用AlexaFluor 488偶联二抗(Enzo Life Sciences，稀释1:1000)和DAPI(Invitrogen)染色。在Zeiss LSM800共聚焦显微镜(Carl Zeiss，耶拿，德国)下观察染色的细胞(图3C)。

参阅图3A，在STZ处理的细胞中，膜表达的GLUT2稳定下降。在PLAG处理的细胞中，GLUT2表达逐渐下降直到10分钟，接着恢复并在60分钟时恢复到对照组的水平。

参阅图3B，RAC1(一种生成ROS的NADPH氧化酶)在STZ组的膜组分中的表达稳定增加，但在PLAG处理组中，其在15分钟后略有增加后减弱。参照图3C，在经PLAG处理的细胞中，观察到加速的GLUT2内化作用，且GLUT2在60分钟时再次在膜中观察到。

实施例5：PLAG对ROS的影响

对于施用PLAG后的细胞内ROS分析，将细胞与2μM的DCFH-DA(2',7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯，Invitrogen，卡尔斯巴德，加利福尼亚州(CA)，美国)在37℃下培育30分钟。使用BD FACS Verse流式细胞仪(BD Biosciences)进行分析(图4A和4B)，并通过免疫荧光测定观察活性氧(ROS)的表达(图4C)。我们进一步检查与三种类型的ROS抑制剂(Apocynin、MitoTEMPO、NAC)共同处理的细胞中的细胞凋亡，以检查细胞内ROS生成与胰腺β细胞凋亡的关联。在抑制剂处理的细胞中观察到表达的凋亡相关蛋白和凋亡程度(图4D和4E)。夹竹桃麻素(apocynin)(NADPH氧化酶抑制剂)、MitoTEMPO(线粒体ROS抑制剂)和N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC，一种整体ROS抑制剂)被用作ROS抑制剂。数据表示为平均值±SD(*P<0.05，**P<0.005，***P<0.001vs对照组，#P<0.05，##P<0.005vs STZ)。

参阅图4A，STZ处理的细胞中的细胞内ROS增加，而PLAG处理的细胞中的细胞内ROS呈剂量依赖性降低。参考图4B和4C，ROS在STZ处理的细胞中以时间依赖性方式迅速增加，但在PLAG处理的细胞中减弱。

另外，参阅图4D和4E，在抑制剂处理的细胞中观察到表达的凋亡相关蛋白的显著减少和STZ诱导的细胞凋亡。这些结果表明STZ处理后ROS生成有助于胰腺β细胞凋亡。

实施例6：PLAG对β细胞葡萄糖摄取的影响

2-[N-(7-硝基苯-2-氧杂-1,3-二唑-4-基)氨基]-2-脱氧-D-葡萄糖(2-NBDG,N13195,Thermo Scientific)用于测定葡萄糖的摄取。使用与荧光染料缀合的2-NBDG进行葡萄糖摄取的测定。在60分钟时测量细胞内2-NBDG(图5A)，并在2-NBDG处理后5分钟至480分钟通过流式细胞术连续计算(图5B)。去除含血清的完全培养基，用PBS洗涤INS-1细胞。细胞在无葡萄糖培养基中于37℃培养1小时，然后用2-NBDG处理。使用BD FACS Verse流式细胞仪(BD Biosciences)测量细胞内荧光。

还使用免疫荧光测定法观察到细胞内2-NBDG表达(图5C)。数据表示为平均值±SD。*P<0.05，**P<0.005，***P<0.001vs.对照组，#P<0.05，##P<0.005vs.STZ。

参阅图5A，在2-NBDG处理的细胞中测量荧光强度，但在60分钟时在PLAG处理组中检测到较低的荧光强度。

参阅图5B，在施用PLAG而不是单独施用2-NBDG的实验组中葡萄糖的摄取减弱。这些结果表明PLAG加速GLUT2的内化作用并限制了葡萄糖的流入。

参阅图5C，仅2-NBDG处理组在5分钟时在细胞膜处观察到2-NBDG，并在细胞质中逐渐增加，且荧光强度呈时间依赖性增加。在PLAG处理组中，细胞内2-NBDG增加得更慢。这些结果表明，PLAG可通过促进GLUT2内吞作用且同时维持正常的β细胞功能以减轻快速摄取葡萄糖的有害作用。

实施例7：PLAG对GLUT2沉默细胞的影响

制备GLUT2沉默的细胞以阐明GLUT2在STZ处理的细胞中的作用。用GLUT2 siRNA转染INS-1细胞以确定GLUT2表达是否与STZ诱导的细胞凋亡和ROS生成有关。

使用GLUT2 siRNA转染的细胞通过流式细胞术分析胰腺β细胞的细胞凋亡、细胞内ROS生成和葡萄糖摄入(图6A至6C)。分析PLAG对内吞作用相关蛋白、网格蛋白或小窝蛋白(caveolin)siRNA转染的细胞中的(D)细胞凋亡和(E)ROS生成的影响(图6D和6E)。数据表示为平均值±SD。**P<0.005，***P<0.001vs对照组，##P<0.005，###P<0.001vs.STZ组。N.S.：没有意义。根据制造商的方案，使用HiPerFect试剂(Qiagen,Hilden,德国)进行siRNA转染。针对GLUT2、网格蛋白和小窝蛋白的特定siRNA获自Santa Cruz Biotechnology(达拉斯，德克萨斯州(TX)，美国)。

细胞凋亡(图6A)和细胞内ROS生成(图6B)在STZ-处理但非GLUT2-沉默细胞中显著增加。在GLUT2-沉默细胞中，葡萄糖摄取也没有显著增加(图6C)。为了确定PLAG生物活性是否依赖于GLUT2的细胞内运输，我们使用siRNA使内吞相关蛋白网格蛋白和小窝蛋白的表达沉默(图6D、6E)。PLAG不会影响网格蛋白或小窝蛋白沉默细胞的凋亡或活性氧的生成。这表明PLAG的作用与GLUT2的内吞作用有关。

实施例8：PLAG和PLH效果的比较(PLAG活性的特异性)

用PLAG和PLH(1-棕榈酰基-2-亚油酰基-3-羟基-rac-甘油)处理后，通过流式细胞术分析细胞凋亡、细胞内ROS生成和葡萄糖摄取(图7B至7E)。此外，通过蛋白质印迹分析膜组分中GLUT2的表达(图7F)。数据表示为平均值±SD。***P<0.001vs.对照组，#P<0.05，##P<0.005vs.STZ。N.S.：没有意义。

图7A显示PLAG和PLH的简单结构。PLH是PLAG的结构类似物。PLAG具有乙酰基，而PLH在甘油的3位具有羟基。参阅图7B和7C，PLAG在减少细胞凋亡和ROS生成方面比PLH更有效。在葡萄糖摄取测定中，PLH处理组显示出与对照组相似的模式，并且对PLH处理细胞的葡萄糖摄取没有影响。在施用PLAG的实验组中，2-NBDG被缓慢吸收并促进GLUT2的内吞作用。相反，PLH处理的细胞中2-NBDG摄取或GLUT2的内化作用没有变化(图7D和7E)。这些结果证实PLAG在促进GLUT2内吞作用中的特异性。

实施例9：PLAG在高葡萄糖(HG)诱导的细胞中的作用

PLAG减少HG诱导的细胞凋亡(图8)

在HG处理后研究PLAG对胰腺β细胞保护的影响。使用流式细胞术分析HG诱导的细胞凋亡。INS-1细胞用50或100μg/mL的PLAG预处理1小时，接着用30mM的HG处理48小时。当INS-1细胞维持在高糖条件下时，与对照组细胞相比，细胞凋亡显著增加。相反，在用50μg/mL或100μg/mL的PLAG处理的细胞中观察到细胞凋亡率降低，表明具有剂量依赖性保护作用。

在HG处理后进一步研究PLAG对糖毒性诱导的胰腺β细胞损伤的保护作用。在HG处理的细胞中，细胞凋亡增加35％，且PLAG剂量依赖性地降低HG诱导的细胞凋亡。

PLAG减少HG诱导的细胞内ROS生成(图9)

还通过流式细胞术使用DCFH-DA染料分析细胞内ROS生成。通过分析荧光强度的变化来确定ROS的生成。用50或100μg/mL PLAG预处理INS-1细胞1小时，接着用30mM的HG处理48小时。用30mM的HG处理的INS-1细胞显示出显著增强的荧光强度，而PLAG处理剂量依赖性地降低HG诱导的细胞内ROS生成。

PLAG促进HG处理的INS-1细胞中的GLUT2内吞作用(图10)

为了研究PLAG对GLUT2细胞质膜定位的影响，分馏膜蛋白并通过蛋白质印迹进行分析。用100μg/mL的PLAG预处理INS-1细胞1小时，接着用30mM的HG处理指示时间。在HG处理的细胞中，膜表达的GLUT2稳定增加。在PLAG处理的细胞中，GLUT2表达逐渐降低直到15分钟，接着恢复并在60分钟时恢复到对照组水平。这些结果表明PLAG在高葡萄糖条件下促进GLUT2内化。

材料和方法

细胞培养

INS-1大鼠胰岛素瘤胰腺β细胞在含有10％的胎牛血清(Tissue CultureBiologicals长滩,CA，美国)、50μM的β-巯基乙醇、100单位/mL的青霉素和100μg/mL的链霉素(抗生素-抗菌溶液(Antibiotic-Antimycotic Solution)，Welgene)的RPMI-1640培养基(Welgene,庆尚北道，大韩民国)中培养。细胞在37℃和5％的CO2的潮湿环境中生长。

化学品和试剂

PLAG获自Enzychem Lifesciences(首尔，大韩民国)。D-葡萄糖购自Sigma-Aldrich(圣路易斯，密苏里州(MO)，美国)。PLAG溶于乙醇，最终工作浓度为0.1％(v/v)。D-葡萄糖溶解在细胞培养基中。

流式细胞术

通过胰蛋白酶消化收集细胞并用冰冷的PBS洗涤。对于细胞凋亡分析，将INS-1细胞与膜联蛋白V(BD Biosciences，Franklin Lakes，NJ，美国)在室温下培育10分钟，并用7-AAD(BD Biosciences)染色。对于细胞内活性氧(ROS)分析，将细胞与2μM的DCFH-DA(2',7'-二氯二氢荧光素二乙酸酯，Invitrogen，卡尔斯巴德，CA，USA)在37℃下培育30分钟。使用BDFACS Verse流式细胞仪(BD Biosciences)进行分析。

蛋白质印迹

对于膜蛋白分馏，我们按照制造商的说明使用Mem-PER^TM Plus试剂盒(ThermoScientific,Waltham,MA,USA)进行。蛋白质在12％的十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶上分离并转移到聚偏二氟乙烯膜(EMD Millipore，达姆施塔特，德国)。将膜封闭并与针对GLUT2(bs-0351r，Bioss，Woburn，MA，美国)和Na+-K+ATPase(#3010S，Cell SignalingTechnology，Danvers，MA，美国)的一抗一起培育。在PBST中洗涤3次后，将膜与HRP偶联的二抗(Enzo Life Sciences，费尔柴尔德，纽约州(NY)，美国)在室温下培育1小时。使用ECL试剂(Thermo Scientific)检测蛋白质条带，然后在胶片上观察。

统计分析

数据表示为平均值±标准偏差。通过单向方差分析(ANOVA)和图基(Tukey)检验检查平均值之间差异的统计显著性。P<0.05被认为具有统计学意义。***P<0.001与对照组相比，##P<0.005，###P<0.001与高葡萄糖(HG)组相比。