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目的:二肽基肽酶-4（Dipeptidyl peptidase-4,DPP-4）抑制剂是近年来治疗2型糖尿病（Type 2 diabetes mellitus,T2DM）的新型靶点药物,可通过抑制DPP-4酶活性,抑制体内胰高血糖素样肽-1（Glucagon-like peptide-1,GLP-1）的迅速降解,刺激胰岛素分泌,抑制β细胞凋亡,促进β细胞增殖。但DPP-4抑制剂同时也存在急性胰腺炎、上呼吸道感染、炎症性肠病和类过敏反应等副作用。本研究旨在设计合成并筛选有较佳DPP-4抑制活性的新型DPP-4抑制剂,并研究其在动物体内及体外细胞中的作用及作用机制。方法:1.设计合成46种维格列汀结构类似物,使用发色底物法测定其对DPP-4酶的抑制活性,筛选出具有较强DPP-4抑制活性的药物ZD-2,并按照其不同浓度下的DPP-4抑制率计算其半抑制浓度(Half maximal inhibitory concentration,IC50)。2.通过高脂饮食（High fat diet,HFD）喂养小鼠构建肥胖小鼠模型,建模成功后分别给予ZD-2（4.5mg/kg,7.5mg/kg）、维格列汀（6mg/kg）灌胃7周,低脂饮食组（Low fat diet,LFD）及高脂模型组则灌胃同等剂量的0.5%羧甲基纤维素钠（Carboxymethyl cellulose sodium,CMC-Na）。灌胃结束后,进行小鼠葡萄糖耐量实验（Glucose tolerance test,GTT）和胰岛素耐量实验（Insulin tolerance test,ITT）。检测小鼠血浆胰岛素和GLP-1水平,观察小鼠胰腺、肝脏、脂肪部位病理学变化。3.培养小鼠胰腺细胞系MIN6细胞,高糖（16.7m M）干预48h后,分别给予维格列汀（0.6μM）、ZD-2（50μM）干预24h,对照组低糖（2.8m M）干预同等时间。评估ZD-2在体外对调节β细胞功能的相关基因胰十二指肠同源盒-1（Pancreatic duodenal homeobox-1,PDX-1）、转录因子7类似物2（Transcription Factor 7-like 2,TCF7L2）的m RNA表达水平的影响。4.培养小肠内分泌细胞系STC-1细胞,分别给予维格列汀（0.6μM）、ZD-2（10μM,50μM）干预24h,评估ZD-2在体外对肠道激素胰高血糖素前基因（Proglucagon gene,Gcg）、葡萄糖依赖性胰岛素释放肽（Glucose-dependent insulinotropic polypeptide,GIP）和PYY肽（Peptide YY,PYY）的m RNA表达水平的影响。结果:1.发色底物法测定维格列汀结构类似物对DPP-4酶的抑制率结果显示,ZD-2具有较强DPP-4抑制活性,但其IC50依然比阳性对照药维格列汀高30倍左右。2.在高脂喂养肥胖小鼠中,与单纯高脂饮食组小鼠比较,ZD-2给药组小鼠血浆胰岛素水平略有升高、血浆GLP-1水平略有提高、葡萄糖耐量明显改善,同时小鼠肝脏和脂肪部位脂质沉积显著减轻。其作用效果与阳性对照药维格列汀相当。3.在高脂喂养肥胖小鼠中,与单纯高脂饮食组小鼠比较,ZD-2给药组小鼠胰腺β细胞体积明显增加,与β细胞增殖分化相关的基PDX-1和TCF7L2的表达水平明显提高。4.在高糖干预48h后的MIN6细胞中,与单纯高糖干预组相比,ZD-2干预组PDX-1和TCF7L2的m RNA表达水平明显提高。5.在STC-1细胞中,与对照组相比,ZD-2干预组肠道激素Gcg、GIP和PYY的m RNA表达水平明显提高。结论:尽管与阳性对照药维格列汀相比,ZD-2的DPP-4抑制活性较低,但在高脂喂养肥胖小鼠中,ZD-2表现出与维格列汀相当的降低血糖活性。同时ZD-2还显示出减轻肝脏和脂肪部位脂质沉积作用,β细胞保护作用和刺激肠道激素分泌功能。综上所述,ZD-2是一种有较佳降糖作用的新型DPP-4抑制剂,并有望发展为临床治疗药物。