一、司美格鲁肽基础信息
- 英文名称:Semaglutide
- 中文名称:司美格鲁肽
- 单字母序列:H-Aib-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Ser-Ser-Tyr-Leu-Glu-Gly-Gln-Ala-Ala-Lys-Glu-Phe-Ile-Ala-Trp-Leu-Val-Arg-Gly-Arg-Gly-OH
- 三字母序列:H-His-Aib-Glu-Gly-Thr-Phe-Thr-Ser-Asp-Val-Ser-Ser-Tyr-Leu-Glu-Gly-Gln-Ala-Ala-Lys-Glu-Phe-Ile-Ala-Trp-Leu-Val-Arg-Gly-Arg-Gly-OH
- 分子式:C187H291N45O59
- 分子量:4113.58g/mol
- FITC荧光标记的荧光参数:激发波长 495nm,发射波长 520nm,呈黄绿色荧光;荧光量子产率保留率 > 70%,信号稳定
- FITC荧光标记的外观与性状:黄色至橙色固体粉末(纯品),易溶于水、二甲亚砜等极性溶剂
二、核心理化性质
- 稳定性:在 pH 6.0-8.0 的缓冲体系中稳定性最佳,-20℃干燥避光条件下可保存 1 年;荧光信号受 pH 值影响小,酸性或碱性环境中仍能维持稳定,抗酶解能力较未标记司美格鲁肽显著提升,在血清或细胞裂解液中可保持结构完整。
- 结合特性:FITC 的异硫氰酸酯基团与司美格鲁肽赖氨酸侧链氨基形成稳定硫脲键,标记位点选在非关键区域(如第 26 位赖氨酸以外的氨基),不影响司美格鲁肽棕榈酰侧链延长半衰期的功能,也保留其与 GLP-1 受体结合的核心活性。
三、应用领域与原理
1. 主要应用领域
- 药物机制研究:用于观察司美格鲁肽与胰腺 β 细胞 GLP-1 受体的结合过程,解析 GLP-1 受体介导的信号通路,明确药物调控血糖的分子机制。
- 药代动力学分析:通过荧光成像实时监测药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄,如追踪司美格鲁肽在肾脏、肝脏、胰腺中的代谢速率和清除途径。
- 新药研发筛选:在司美格鲁肽类似物开发中,快速筛选靶向性更强、生物利用度更高的候选分子,指导新型递送系统设计。
- 跨学科研究:与微流控芯片结合开发高通量筛选平台,或用于神经科学领域标记脑内 GLP-1 受体,结合双光子显微镜实现深部脑区高分辨率成像。
2. 应用原理
FITC 作为荧光探针,其黄绿色荧光在生物组织中背景干扰低,可通过荧光显微镜、流式细胞术等常规设备捕捉信号;司美格鲁肽母体与 GLP-1 受体的特异性结合能力,使标记物能精准靶向胰脏、脑部等靶组织 / 细胞,从而实现药物作用过程的可视化追踪。
四、药物研发相关
1. 作用机理
与天然司美格鲁肽一致,FITC 标记物通过激活 GLP-1 受体发挥药理作用:葡萄糖依赖性刺激胰岛素分泌、抑制胰高血糖素释放,同时延缓胃排空、抑制食欲;其棕榈酰侧链可与白蛋白结合,降低肾清除率并抵抗 DPP-4 酶降解,维持长效作用特性。
2. 研究进展
- 机制研究突破:利用 FITC 标记的司美格鲁肽,研究人员明确了其跨胰腺 β 细胞膜的内吞路径,发现药物通过网格蛋白介导的内吞作用进入细胞,为开发靶向递送系统提供了分子依据。
- 筛选平台应用:将 FITC 标记物与微流控芯片结合,构建了高通量筛选体系,可在短时间内评估数十种司美格鲁肽类似物的受体结合能力,大幅提升新药研发效率。
- 活体成像应用:在糖尿病模型小鼠中,通过 FITC 荧光信号追踪,发现司美格鲁肽在胰腺中的富集量与血糖控制效果呈正相关(R²>0.98),为临床剂量优化提供了实验数据支撑。
3. 相关案例分析
在链脲佐菌素诱导的 2 型糖尿病小鼠模型研究中,科研人员给小鼠皮下注射 FITC 标记的司美格鲁肽,通过活体荧光成像观察到:药物在注射后 1 小时开始在胰腺组织富集,4 小时达到峰值,且在胰脏中的滞留时间长达 24 小时以上;同时,荧光信号强度与小鼠血糖下降幅度呈线性关系,证实了司美格鲁肽通过靶向胰腺 β 细胞发挥降糖作用的核心机制,也为其每周一次的给药方案提供了动物实验依据。