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目的:WY-101系列化合物是本课题组自行设计的一类结构新颖,作用长效的胰高血糖素样肽-1受体激动剂（Glucagon-like peptide-1 receptor agonists,GLP-1RAs）。本研究利用胰高血糖素样肽-1受体（Glucagon-like peptide-1receptor,GLP-1R）和胰高血糖素受体（Glucagon receptor,GCGR）稳定表达的细胞模型,进行体外受体选择性的筛选,并利用多种糖尿病相关动物模型,对部分激动作用强、选择性高的化合物进行体内血糖调节作用以及糖尿病肾脏并发症的保护作用研究,为这类化合物的进一步开发提供实验依据。方法:1、靶标细胞模型构建和体外受体激动活性筛选根据GLP-1R和GCGR信号转导通路的作用机理,分别以GLP-1R、GCGR为靶点,建立稳定表达人GLP-1R、GCGR的HEK293细胞模型,筛选出稳定表达GLP-1R和GCGR的单克隆细胞株,分别测定WY-101系列化合物刺激细胞内增加的环磷酸腺苷（Cyclic adenosine monophosphate,c AMP）的水平,通过计算半数最大效应浓度(Concentration for 50%of maximum effect,EC50)分别评价受试物对GLP-1R、GCGR的激动作用,最终从WY-101系列化合物中筛选出对GLP-1R具有强选择性激动作用的化合物,即WY-101A和WY-101B进行下一步的体内药效作用研究。2、糖尿病动物模型长效化降糖和体重改善作用的药效研究采用正常小鼠进行糖耐量相关的量-效、时-效试验,观察WY-101A和WY-101B在体内产生降糖活性的作用剂量和药效持续时间。采用ob/ob肥胖小鼠模型进行糖耐量相关的时-效试验,筛选及评价WY-101A和WY-101B化合物对ob/ob小鼠的药效持续时间、餐后血糖和体重的影响。采用db/db糖尿病小鼠模型进行GLP-1作用机制相关的量-效试验,评价WY-101A对I、II相胰岛素分泌的影响及多次皮下注射给药（每周两次）后WY-101A的降糖药效持续时间。3、糖尿病肾病大鼠肾脏保护作用的研究通过单侧肾脏切除联合注射链脲佐菌素（Streptozotocin,STZ）建立糖尿病肾病大鼠模型,观察WY-101A（每周二次,皮下注射）连续给药8周后对糖尿病肾病大鼠肾功能及氧化应激、炎症、纤维化相关指标的影响,并与利拉鲁肽（每日一次,皮下注射）的作用相比较。探讨WY-101A对糖尿病肾病大鼠肾脏的保护作用及潜在的机制。4、急性毒性初步观察对正常小鼠皮下单次给予最大溶解剂量和给药体积的WY-101A,通过观察96 h内的动物死亡情况及一般体征变化,初步评价WY-101A的安全性。结果:1、靶标细胞模型构建和体外受体激动活性筛选体外GLP-1R激动剂活性筛选实验中,WY-101系列化合物均能显著激活GLP-1R,而对同为G蛋白偶联受体的GCGR无明显激活作用,其中WY101-A和WY-101B对GLP-1R表现出较强的选择性激动作用,二者对GLP-1R的EC50值分别为0.0206 n M和0.0263 n M;对GCGR的EC50值分别为32.58 n M和22.43n M。2、糖尿病动物模型的长效化降糖及体重改善作用的研究单次皮下注射4.40 mg/kg的WY-101A和WY-101B对正常小鼠糖负荷后血糖升高的抑制作用可持续至给药后144 h;单次皮下注射4.40 mg/kg的WY-101A和WY-101B均可较强地抑制给药后30 min及96 h糖耐量试验中ob/ob小鼠糖负荷后的血糖升高,其降糖活性与每日注射一次的利拉鲁肽相当,药效作用可稳定持续至72 h以上,且WY-101A对餐后血糖和体重也有一定的改善;WY-101A可剂量依赖性地促进db/db小鼠的胰岛素分泌,4.40 mg/kg剂量下药效作用可持续24 h,其降糖活性与单次皮下注射的长效GLP-1R激动剂度拉糖肽相当。3、糖尿病肾病大鼠肾脏保护作用的研究在糖尿病肾病大鼠试验中,中、高剂量的WY-101A除可显著降低尿蛋白等肾功能指标外,也可降低炎症及氧化应激相关因子水平,对肾脏表现出一定的保护作用。4、急性毒性初步观察对正常小鼠单次皮下注射等同于小鼠有效剂量10倍的WY-101A后,96 h观察期内未发现动物死亡现象及一般体征的异常,初步表明WY-101A具有良好的安全性。结论:体外筛选获得对GLP-1R具有显著选择性激动作用的化合物WY-101A;体内动物模型中,WY-101A可通过剂量依赖性地促进胰岛素分泌而发挥降糖作用,具有与利拉鲁肽相当的降糖活性和更持久的药效作用时间,推测其在临床中可实现每周一次的给药目标,这主要与其高效、特异性激活GLP-1R发挥血糖控制作用,以及PEG化后延长体内暴露过程有关;WY-101A可能通过抑制肾脏纤维化发挥肾脏保护作用,后期可根据糖尿病肾病相关机制进一步研究;WY-101A的初步安全性较好。