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应用专题

糖尿病生物医药研究专题

糖尿病药物研发试剂概况一览


优势合作品牌——Human cell design

法国Human cell design专注于人源细胞模型开发,其中可作为糖尿病细胞模型的EndoC-BH5、EndoC-BH1、BH5-GLTx等人源胰岛B细胞为其优势产品,发表的技术文章总引用量达到600+, 人源胰岛B细胞模型已经被全球200多家生物医药和生命科研机构作为糖尿病细胞模型使用。

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产品名称

货号

BH1 Vial Starter Kit

BH1-WT-600-SK

EndoC-βH5® Wild Type human β cells -(1M/vial)

BH5-WT-100

EndoC-βH5® Wild Type human β cells -(3.5M/vial)

BH5-WT-350

BH3 Starter Kit

BH3-WT-600-SK

ECN90 Starter Kit

ECN90-600-SK

βCoat® Coating reagent

BC-120

βKREBS® GSIS buffer

BK-100

OPTIβ3® Culture medium(2% BSA)

OB3-100-BSA

OPTIβMax® Enhanced Culture medium(2% BSA)

OBM-100-BSA

OPTIβMax-BF® Enhanced Culture medium  (BSA free)

OBM-100-NO_BSA

ULTIβ1® Culture medium (2% BSA)

UB1-100-BSA

ULTIβ1-BF® Culture medium (BSA free)

UB1-100-NO_BSA

ULTI-ST® Starvation medium(2% BSA)

UST-50-BSA

ULTI-ST-BF® Starvation medium(BSA free)

UST-50-NO_BSA

 

优势合作品牌——Abnova

Abnova 是世界上最大的抗体制造商,不同于传统的抗体生产方法,Abnova用染色体组/蛋白质组的方法开发抗体。所有的重组蛋白和抗体都是利用最新的技术及由SPF 等级动物实验室制造生产出来。此外,Abnova拥有大规模的蛋白生产系统,可以使用全长的 cDNA 或特定片段生产出水溶性且结构正确的蛋白质。

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产品特点:

• 高特异性 ·生产周期短   ·快速量产   ·无动物源  ·批次间一致性 体外小麦胚蛋白表达系统


优势货号列表

货号

产品名称

KA2114

C5 (Human) ELISA Kit

H00004507-M01

Anti-MTAP mAb

H00006778-M01

STAT6 monoclonal antibody (M01), clone 6C10

KA1951

IgE (Rat) ELISA Kit

PDX1 (Human) Recombinant Protein (P01)

H00003651-P01

C-Peptide (Human) ELISA Kit

KA6510

Insulin (Human) ELISA Kit

KA3810

TNFRSF6B monoclonal antibody

H00008771

Total T3 (Mouse/Rat) ELISA Kit

KA0925

Total T4 (Human) ELISA Kit

KA0200

T4 (Rodent) ELISA Kit

KA2335

 

优势合作品牌——biorelevant

Biorelevant专注于增强不溶性口服药物吸收的配方开发,提供模拟人体肠胃液体生物介质。Biorelevant提供的人犬等多物种在不同饮食状态下的肠胃模拟液,具有配备快速,操作简单、产品可靠等特点,可用于药物开发,助您评估药物的生物利用度和生物等效性。

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优势畅销产品列表

货号

货物名称

FFF02

FaSSIF/FeSSIF/FaSSGF Powder-3F Powder

FASBUF

FaSSIF Buffer Concentrate

FESBUF

FeSSIF Buffer Concentrate

FASGBUF

FaSSGF Buffer Concentrate

FDG-GEL

FEDGAS Gel 6L

V2FAS

FaSSIF-V2 Powder

V2FASBUF

FaSSIF-V2 Buffer Concentrate

V2FES

FeSSIF-V2 Powder

V2FASBUF

FeSSIF-V2 Buffer Concentrate

 

优势合作品牌——BPS bioscience

BPS Bioscience深耕表观遗传学、免疫疗法、蛋白质相互作用、病毒学和细胞信号通路等领域,主要产品包括:免疫治疗、代谢相关的细胞株、DNA复制和损伤修复相关Assay Kit、信号通路相关Assay kit、糖尿病和胆固醇Assay kit。

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产品名称

货号

GLP-1R/CRE Luciferase Repoter HEK293

78176

Glucagon Receptor (GCGR)/CRE Luciferase Reporter HEK293 Cell Line

82187

Human Insulin Like Growth Factor-I Recombinant

90166

Human Insulin Recombinant

90202

Insulin receptor (INSR), GST-tag Recombinant

40241

ONE-Step™ Luciferase Assay System

60690

TGFβ/Activin A/Myostatin-Responsive Luciferase Reporter HEK293 Cell Line

60653

TRα-GAL4 Luciferase Reporter HEK293 Cell Line (Thyroid Hormone Receptor α Pathway)

82633

TWO-Step (Firefly & Renilla) Luciferase Assay System

60683


优势合作品牌——凯杰QIAGEN

凯杰生物QIAGEN以样本制备和分析技术为核心,其样本制备技术用于从血液、组织等样品中分离和处理DNA、RNA和蛋白质后被检测,便于生物学研究和疾病检测。QIAGEN500核心产品包括试剂盒、仪器和生物信息学,从基础研究作到高级临床测试,为500,000+ 客户提供值得信赖的高质量解决方案。

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品名

货号

TurboCapture 96 mRNA kit

72251

TurboCapture 384 mRNA kits

72271

RNeasy Pure mRNA Bead kit

180244

AlIPrep DNA/RNA/Protein Mini Kit

80004

AlIPrep DNA/RNA FFPE Kit

80234

Allprotect Tissue Reagent

76405

AlIPrep DNA/RNA/miRNAUniversal Kit (50)

80224

QuantiNova Probe PCR Kit (100)

208252 

QuantiNova SYBR PCR Mix Kit (50)

4993627 

HotStarTaq DNA Polymerase (250 U)  

203203  

QuantiNova SYBR PCR Mix Kit (50)

4993627 

 


一、糖尿病药物研发概况

1.1 糖尿病的概况及分类

糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病,主要发病机制是胰岛素分泌不足或胰岛素抵抗所导致的葡萄糖代谢紊乱。国际糖尿病联盟(International Diabetes Federation,IDF)2023年数据显示,全球糖尿病患者总数已超过5.37亿,预计到2045年将增长至7.83亿,增幅高达46%。

根据患者的发病机制、临床特点,糖尿病主要又分为I型糖尿病(Type I Diabetes Mellitus,T1DM)和II型糖尿病(Type II Diabetes Mellitus,T2DM)。

I型糖尿病是由于胰岛β细胞遭受自身免疫系统破坏导致胰岛素分泌不足,从而引起的血糖升高,患者需要依赖外源胰岛素的治疗方式补充体内缺乏的胰岛素剂量以维持血糖稳定。

II型糖尿病是最常见的糖尿病类型,占糖尿病患者的90%以上。II型糖尿病主要表现为胰岛素抵抗(insulin resistance,即身体对胰岛素敏感性降低)和胰岛素分泌不足,由于胰岛素不能有效地将血糖转移到细胞内而引起的血糖升高。与I型糖尿病不同,II型糖尿病患者最初具有正常甚至较高的胰岛素水平,但由于胰岛素作用受阻,导致胰岛素的效能降低,从而引发机体出现高血糖。

此外,糖尿病还包括妊娠糖尿病,继发性糖尿病、胰腺疾病引起的糖尿病、药物引起的糖尿病(如类固醇药物引起的糖尿病)、单基因糖尿病等类型,这些疾病通常是由于基因突变、内分泌紊乱、药物或化学品等因素引起。

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糖尿病分型示意图,Francesco Liguori et.al,IJMS(2021)

1.2 糖尿病治疗原理

胰岛素分泌不足和胰岛素抵抗是糖尿病发病的根本原因,因此如何使胰岛β细胞恢复胰岛素分泌功能或解除胰岛素抵抗成为了糖尿病研究的首要方向。其中,胰岛β细胞功能保护与再生、代谢通路与系统生物学、免疫调节等是目前糖尿病治疗的热点研究方向。


1.2.1针对胰岛素分泌不足的I型糖尿病治疗策略

胰岛素分泌不足是I型糖尿病的主要特征,因此补充外源胰岛素是I型糖尿病治疗的经典方法。1992年,弗雷德里克·班廷(Frederick Banting)和查尔斯·贝斯特(Charles Best)从狗胰腺中首次提取了胰岛素并将其用到糖尿病患者身上,开启了糖尿病治疗的新篇章。随后科学家基于测序、结构学等技术深入解析了胰岛素结构,并通过人工手段合成了与人体自身分泌类似的胰岛素,让临床应用更加安全高效。人造胰岛素(重组人胰岛素)是基于DNA重组技术生产的胰岛素,具有与天然胰岛素一致的结构,通过注射胰岛素等方法模拟人胰岛素的自然分泌,提高血糖控制,降低血糖水平。

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人工重组胰岛素结构示意图


在I型糖尿病中,机体的免疫系统会错误地将胰岛β细胞上的蛋白识别为外来抗原发起攻击,导致胰岛β细胞受损和功能丧失从而不能分泌胰岛素,因此通过调控自身免疫系统保护胰岛β细胞不受破坏也是解决糖尿病分泌不足的策略之一。比如可以通过调控机体的免疫路径,清除致病性T细胞,从而达到保护β细胞的目的;或者通过阻断炎症细胞(如中性粒细胞)的招募途径减少胰岛炎症发生,从而保护胰岛β细胞不被破坏。

另外,胰岛细胞胰岛素分泌功能的恢复也是I型糖尿病患者治疗的重要手段。比如在胰岛β细胞再生与功能保护中,通过调控胰岛素分泌相关基因或生长因子(如PDX1、MAFA)刺激β细胞的增殖或分化,从而促进胰岛β细胞恢复胰岛素分泌功能。


1.2.2针对胰岛素分泌抵抗的治疗策略

II型糖尿病的主要表现为胰岛素抵抗,即身体对胰岛素的反应减弱,从而导致胰岛素不能有效地促进葡萄糖的摄取和利用,主要治疗策略包括生活方式干预和药物治疗。以GLP-1为药物靶点的药物治疗是改善胰岛素抵抗的重要方法。GLP-1(胰高血糖素样肽-1)是人体肠道L细胞分泌的多肽激素,通过激活胰岛β细胞表面的GLP-1受体促进胰岛素分泌,实现精准控糖。常见的GLP-1药物包括二甲双胍、GLP-1受体激动剂等。其中,二甲双胍是改善胰岛素抵抗的首选药物,二甲双胍通过增加GLP-1的分泌减少肝脏和肠道对葡萄糖的吸收,同时增加外周组织细胞对葡萄糖的利用以降低血糖水平,实现血糖的稳定。此外,SGLT-2抑制剂、噻唑烷二酮类也是改善胰岛素抵抗的常见药物。

糖尿病作为一种代谢性疾病,涉及机体多系统间的相互作用,因此从多角度探索糖尿病的治疗策略具有重要意义。比如研究肠道微生物与胰岛素抵抗的关系,可以开发益生菌或者进行粪菌移植以改善胰岛素敏感性和β细胞功能;

针对线粒体能量代谢紊乱的治疗靶点(如活性氧清除、脂肪酸氧化调控)进行干预,可以改善胰岛素敏感性和β细胞功能;研究棕色脂肪和白色脂肪的功能调控机制,有助于开发刺激能量消耗的治疗策略。总之,基于多系统相互作用的研究方法为糖尿病的综合治疗提供了新的思路和方向。

目前,随着人工智能的快速发展,结合AI技术以及基于传感器技术的人工胰腺,结合实时血糖监控预测与胰岛素输注正在成为新的风口。

1.3 糖尿病药物研究的前沿进展

随着创新技术的不断涌现,糖尿病药物研究领域呈现出蓬勃发展的态势。据SNS Insider最新市场研究报告显示,全球糖尿病药物市场规模预计在2032年突破1450亿美元,2024年至2032年期间的复合年增长率为6.9%。在2025年3月荷兰举办的第18届国际糖尿病先进技术与治疗大会(ATTD2025)上,科研工作者公布了多项糖尿病治疗药物的新进展,这些研究基于联合用药与精准治疗等方法为糖尿病治疗开辟了多条创新治疗路径。

联合药物治疗方法正在提升糖尿病的治疗效果。在ATTD2025会议中,科研人员报道了icovamenib对T2DM的疗效,证实了该药物可促进β细胞增殖和功能。而icovamenib(BMF-219)与基于胰高血糖素样肽-1(GLP-1)受体激动剂的治疗药物联合使用可显著改善胰岛β细胞功能和胰岛素分泌。Icovamenib是一种口服的选择性小分子共价Menin抑制剂。Menin是一种支架蛋白,通过调节基因表达和特定细胞信号通路发挥组织特异性作用,是β细胞增殖和质量的关键负调节因子。Icovamenib通过与Menin共价键合,使其丧失功能,从而促进受损的胰岛β细胞增殖和恢复。I

联合用药的精准治疗方式为糖尿病研究提供更多可能性。在这次会议上,研究人员提出开发了首个可以口服的ALDH1A3抑制剂KAYO-1732药物,用于预防或逆转T2DM和心脏代谢综合征。通过采用混合药物开发策略,成功鉴定出ALDH1A3抑制剂,并通过药物化学优化,开发了一种名为KAYO-1732的有效、选择性且安全性良好的ALDH1A3竞争性抑制剂。随后在糖尿病模型中证实(包括20周龄的ZDF大鼠、16周龄的db/db小鼠以及STZ诱导的糖尿病模型),ALDH1A3抑制剂能够将血糖控制在非糖尿病水平。这些研究有力证实了联合用药、亚型精准治疗和疾病修饰疗法的突破,有望推动糖尿病改善从“控制症状”向“改善病理”转变,为糖尿病未来的方向提供更多的可能性。

2024年10月,国际巨头诺和诺德在《Nature》上发表的篇题为“Glucose-sensitive insulin with attenuation of hypoglycaemia”的文章,文章报道了诺和诺德设计了一款可以进行智能调节的胰岛素——NNC2215。该胰岛素通过在胰岛素分子上引入葡萄糖敏感开关,实现了在低血糖时降低活性、高血糖时增加活性的效果。数据显示NNC2215在葡萄糖浓度从3mM升至20 mM时,胰岛素受体对NNC2215的亲和力增加了3.2倍,证实了其响应血糖水平的变化潜力。此外,研究人员也在大鼠和猪模型中开展试验,进一步评估了NNC2215的安全性和功效。

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Rita Slaaby et.al, Nature(2024)


目前,我国在糖尿病研究中也取得了较大的进展。2024年6月,我国获批的依柯胰岛素成为了全球首个一周仅需注射一次的胰岛素产品,该药物通过进行创新的分子设计与结构修饰,使其药物半衰期延长至196小时,大大提高了患者的依从性。除了传统的药物和外源依赖的胰岛素治疗,基于干细胞治疗的方法在糖尿病研究进展中也发挥越来越重要的作用。2024年5月,清华大学医学院在《干细胞转化医学》期刊上发表了一篇题为“间充质干细胞治疗2型糖尿病的临床疗效和安全性”的研究综述。研究回顾了过去五年内6项临床试验的数据,共纳入262名2型糖尿病患者。结果显示,接受间充质干细胞治疗的患者糖化血红蛋白(HbA1c)平均降低32%,空腹血糖(FBG)平均降低45%,胰岛素分泌功能显著改善,且未观察到严重不良事件。该研究证实了间充质干细胞治疗2型糖尿病安全有效。

除了传统的药物治疗方式,新型细胞治疗也正在成为糖尿病治疗的新热点。2025年1月,北大邓宏魁团队在《Nature Chemical Biology》上发表的题为“A Rapid Chemical Reprogramming System to Generate Human Pluripotent Stem Cells”的文章,报道了 ipsc诱导胰岛β细胞技术取得的重大突破,发现了化学重编程体系的关键表观遗传障碍,这不仅加速了I型糖尿病的治疗进程,而且实现了最短10天将人体细胞诱导为多能干细胞,随后该团队基于该技术对具有11年病史的I型糖尿病患者进行治疗,随访结果良好,该研究实现了I型糖尿病的临床功能性治愈,为干细胞临床应用带来了更高的稳定性和可靠性。

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Wang, Y. et al. Nat Chem Biol (2025)


总体来讲,随着技术的发展,糖尿病研究和治疗方案无论是在科研端,还是药物开发、干细胞治疗等领域,其发展都日新月异。目前上市和在研的糖尿病相关药物总体可以概括为大分子药物、小分子药物、细胞治疗以及基因治疗4种类型,下面我们将围绕糖尿病在这几个方面的药物开发进行介绍。



二、糖尿病大分子药物开发

大分子药物(macromolecules),是通过基因工程、细胞工程、蛋白质工程和发酵工程等生物技术手段,从微生物、细胞以及各种动物和人源组织或液体等生物材料中制备而成的,用于人类疾病预防、治疗和诊断的药品。大分子药物在作用机制上通常具有较高的靶向特异性,能够有效降低药物的脱靶效应。糖尿病大分子药物包括GLP-1受体激动剂,胰岛素类药物,融合蛋白和抗体药物,新型多肽类药物等不同的类型。

GLP-1受体激动剂是一类模拟胰高血糖素样肽-1(GLP-1)作用的药物。小肠细胞分泌GLP-1肽类激素后,激活GLP-1受体,促进胰岛β细胞分泌胰岛素,抑制胰岛α细胞分泌胰高血糖素,从而实现对血糖的精准调控。比如GLP-1受体激动剂Tirzepatide作为一种GLP-1/GIP双靶点激动剂,具有显著的降糖和减重效果,目前已被FDA批准用于治疗2型糖尿病。

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GLP-1受体激动剂示意图,图片来源于网络


胰岛素类药物是糖尿病治疗的重要手段,主要通过补充外源性胰岛素来降低血糖水平。根据作用时间的不同,胰岛素类药物可以分为长效胰岛素类似物(代表药物甘精胰岛素(Insulin Glargine)、地特胰岛素(Insulin Detemir)、德谷胰岛素(Insulin Degludec))、速效胰岛素(代表药物门冬胰岛素(Insulin Aspart)、赖脯胰岛素(Insulin Lispro))和双效胰岛素。长效胰岛素类似物提供稳定的胰岛素水平,速效胰岛素快速降低餐后血糖,而双效胰岛素则结合两者的优点,减少注射次数,提高了患者的治疗依从性。 

在糖尿病治疗中,通过将融合蛋白与胰岛素或其他降糖因子结合,能够显著提高药物的稳定性和作用时间。例如,Alefacept是一种融合蛋白,它通过结合特定细胞表面标记,能够有效保护β细胞免受破坏,从而延长药物的作用时间,延缓1型糖尿病的发病进程。这种创新的药物设计策略,为糖尿病的治疗提供了更高效、更持久的解决方案。

糖尿病大分子药物的开发,一般包括靶点发现与验证,药物设计和分子优化,药效验证,生产工艺开发,临床前研究,以及临床研究等阶段。

2.1靶点发现和药物设计

2.1.1  靶点发现

靶点发现是糖尿病大分子药物研发的首要环节,其核心目的是识别与糖尿病发病机制相关的分子或信号通路,并验证其作为治疗靶点的潜力。

药物靶点发现主要围绕疾病-靶点-药物三个方面展开,具有多种不同的筛选方法。最经典的从头发现新marker作为靶点,借助多种组学技术(如基因组、转录组、代谢组等)比较糖尿病病人与正常人群的基因及其表达差异,寻找影响发病进展的重要生物功能分子。其次是针对已知的有效药物但是药物作用位点不明确的靶点,同时也有针对特定靶点开发药物的研究途径。

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图 药物靶点研究场景与思路


本文主要针对经典的从头发现新靶点进行介绍。靶点发现的起点通常是从已知生物学机制或创新性假设中识别候选分子,通过分子生物学技术(如基因表达分析、转录组学、蛋白质组学)鉴定潜在靶点,通过识别控制胰岛素分泌、再生或凋亡的关键分子寻找与胰岛β细胞功能相关的靶点,以及寻找胰岛素信号通路相关的胰岛素受体、胰岛素受体底物(IRS)及下游信号分子(如AKT)相关的分子作为研究靶点。常见的糖尿病生物靶点包括胰岛素受体、GLP-1受体、GIP受体等。

以提取胰岛组织的转录组为例,我们简要说明下转录组发现靶点的基本思路:

首先从糖尿病患者与对照正常人中提取胰岛组织的mRNA,随后进行反转录以及PCR扩增制备测序文库后进行NGS测序。获得测序数据后,进行生物信息学分析,通过GO基因功能富集、特异高表达基因分析等方法寻找与糖尿病发生相关的高风险表达基因(如TCF7L2、PPARγ)。


泉心泉意云智慧供应链提供靶点发现与验证阶段的试剂盒,相关产品货号见附录

品牌

品名

货号

凯杰QIAGEN

QIAseq Single Cell RNA Lib Kit UDI (96)

180705

凯杰QIAGEN

REPLI-g Single Cell Kit (96)

150345

凯杰QIAGEN

AllPrep DNA/RNA/miRNA Universal Kit (50)

80224

凯杰QIAGEN

AlIPrep DNA/mRNA NanoKit

80272

凯杰QIAGEN

APrep DNA/RNA MicroKit

80284

凯杰QIAGEN

AlIPrep DNA/RNA MiniKit

80204

凯杰QIAGEN

AIPrep DNA/RNA 96 Kit

80311

凯杰QIAGEN

AllPrep RNA/Protein Kit

80404

凯杰QIAGEN

AlIPrep DNA/RNA/Protein Mini Kit

80004

凯杰QIAGEN

AlIPrep DNA/RNA FFPE Kit

80234

凯杰QIAGEN

Allprotect Tissue Reagent

76405

凯杰QIAGEN

AlIPrep DNA/RNA/miRNAUniversal Kit (50)

80224

凯杰QIAGEN

QuantiNova Probe PCR Kit (100)

208252  活动产品

凯杰QIAGEN

QuantiNova SYBR PCR Mix Kit (50)

4993627活动产品

凯杰QIAGEN

HotStarTaq DNA Polymerase (250 U)  

203203  活动产品

凯杰QIAGEN

QuantiNova SYBR PCR Mix Kit (50)

4993627活动产品

Abcam

Anti-GLP-1 antibody [EPR4042-1]

ab108443

Abcam

Anti-GLP-1 antibody [EPR4042-407]

ab111125

Abcam

Anti-PPAR gamma antibody [RM1091]

ab316981

Abcam

Anti-PDX1 antibody [EPR22002]

ab219207

Abcam

Anti-MafA antibody

ab26405

Abcam

Anti-GIP antibody [EPR20410]

ab209792

Abcam

Anti-SGLT2 antibody [EPR27112-7]

ab306558

Abcam

Anti-Glucose Transporter GLUT4 antibody [EPR26571-45]

ab313775

Abcam

Human Coxsackie Adenovirus Receptor ELISA Kit

ab300308

Abcam

Human TCF-4/TCF7L2 ELISA Kit

ab309185

Abcam

General DNA Quantification Kit

ab156902

 

2.1.2  药物设计

确定候选靶点后,一般会针对该靶点进行大分子药物设计。靶点解析,分子对接以及分子结合稳定性评估是大分子药物设计的有力工具。

在靶点解析过程中,一般需要通过借助结构学仪器如X射线晶体学、核磁共振(NMR)或冷冻电镜(Cryo-EM)等解析靶点(如GLP-1受体、胰岛素受体等),了解靶点的晶体结构,从而设计对应的能与靶点进行结合的药物的结构。

分子对接是利用分子软件(如AutoDock、Schrödinger)将候选分子对接至靶点活性位点,选择与靶点互作最佳的候选分子,随后可以借助计算机应用分子动力学模拟评估分子的结合稳定性和空间适配性从而设计出更加有效的药物结构。

确定大分子结构后,一般会进入小试生产环节,合成少量的大分子初步验证合成路线和方法,并进行大分子药物的药效,药代以及毒性等研究,该阶段可以对潜在药物进行进一步筛选,并进一步优化药物的分子结构。

2.2 小试生产阶段

大分子药物的合成通常采用化学合成或者生物发酵产生。糖尿病大分子药物(如胰岛素及其类似物)的本质一般是蛋白质、多肽或激素,其结构复杂且需要借助生物系统进行折叠修饰,因此目前多采用生物发酵合成法合成这些大分子药物。此外,生物发酵更加适合大规模连续生产且成本较低,有助于提高经济效益。在大分子药物的合成中,整个生产流程包括表达系统的选择构建、发酵生产以及下游纯化提取等流程。

2.2.1 表达系统的选择

合适的表达系统选择能够确保目标蛋白的高产量以及功能的稳定性,常见的表达系统包括大肠杆菌,毕赤酵母、CHO细胞以及昆虫细胞。以胰岛素生产为例,我们简述其生物发酵法的生产工艺:大肠杆菌菌株(Escherichia coli ) BL-21 (DE3)系列菌株是糖尿病蛋白表达系统最常用的菌株之一,适用于无毒异源基因的表达。除了大肠杆菌,酵母菌株(Saccharomyces cerevisiae) 和 毕赤酵母(Pichia pastoris)也是常用的表达系统,在糖尿病大分子药物中,赛诺菲的Lantus、礼来的Basaglar、诺和诺德的Novolog均使用大肠杆菌发酵生产,而诺和诺德的Fiasp、Tresiba产品则基于酵母菌系统发酵生产。


泉心泉意云智慧供应链提供各种大肠杆菌菌株E. coli BL-21 (DE3)、酵母菌株Saccharomyces cerevisiae 和毕赤酵母(Pichia pastoris),相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

ATCC

毕赤酵母(Pichia pastoris)GS115

20864

ATCC

毕赤酵母(Pichia pastoris)GS115

MYA-5012

上海保藏中心

毕赤酵母GS115

SHMCC D25036

Beyotime碧云天

毕赤酵母GS115甘油菌

D0412

淼灵质粒平台

毕赤酵母菌GS115

T0073

Invitrogen

毕赤酵母菌GS115菌株

C18100

ATCC

毕赤酵母(Pichia pastoris)X33

A0059

Beyotime碧云天

毕赤酵母甘油菌X-33

D0414

Invitrogen

毕赤酵母酵母菌菌株X-33

C18000

Beyotime碧云天

毕赤酵母KM71甘油菌

D0413

上海保藏中心

毕赤酵母SMD1168

SHMCC D25147

重庆革兰氏

毕赤酵母SMD1168

JZ013

ATCC

大肠杆菌BL21 (DE3)

ATCC 7956

ATCC

大肠杆菌BL21(DE3)-RIL

MBA-145

ATCC

大肠杆菌BL21 (DE3) CodonPlus-RP

YS-10452RJ

Beyotime碧云天

大肠杆菌BL21(DE3)甘油菌

D0337

ATCC

大肠杆菌Rosetta (DE3)

AT1011

Invitrogen

酿酒酵母

C810-00

Beyotime碧云天

酿酒酵母INVSc1甘油菌

D0432

ATCC

酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae Hansen

18824

 

2.2.2胰岛素表达质粒构建及重组菌株验证过程

在基于生物表达系统的胰岛素生产中,往往需要制备表达胰岛素的质粒,并将其导入大肠杆菌中进行批量的生产。胰岛素表达质粒的构建可以通过经典的酶切酶连方法,也可以采用快速组装试剂盒来完成。在经典的酶切酶连方法中,首先需要选定合适的表达菌株,然后构建带有胰岛素表达基因的表达质粒,主要步骤如下:

a. 目标基因获取通过基因组文库筛选、RT-PCR扩增或化学合成等方法,获得胰岛素的目标基因。

b. 载体选择与酶切:选择pET表达质粒作为胰岛素基因的载体,使用限制性内切酶对质粒进行切割,使其产生与目标基因末端相匹配的黏性末端。

c. 基因连接:将酶切后的质粒与目标基因片段混合,利用DNA连接酶将二者“缝合”起来,形成可以表达胰岛素的重组质粒。

除了经典的酶切酶连方法外,市面上还有许多质粒快速组装试剂盒可供选择,例如NEB的Gibson Assembly Cloning Kit,其原理是:

a. 基因片段扩增:通过PCR扩增得到末端带有相同序列的基因片段和载体片段。

b. 混合反应:将扩增得到的基因片段和载体片段加入到含有外切酶、聚合酶和连接酶的反应体系中。

c. 组装过程:外切酶在DNA片段的3'末端产生单链突出端,这些突出端与相邻片段的互补序列退火。聚合酶填补退火片段之间的缺口,连接酶封闭组装DNA中的缺口,最终形成完整的双链DNA分子。

图片12.png 

Gibson 组装克隆方法概述


重组质粒构建完成后,需要将重组环状质粒导入 E. coli BL-21 (DE3)感受态细胞中进行培养,挑选转化后的克隆,抽提质粒并进行序列验证,以确保菌株能够正确表达出胰岛素蛋白质。验证成功后,对获得的可以表达胰岛素的E.coli菌株进行扩大培养。


泉心泉意云智慧供应链提供各种快速组装试剂盒,质粒抽提试剂盒,限制性内切酶、DNA连接酶等,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

WEIDI唯地生物

BL21(AI) 感受态细胞

EC1004S

WEIDI唯地生物

BL21(AI) 感受态细胞

EC1004M

Beyotime碧云天

BL21(AI)超级感受态细胞

D1011S

TRANS全式金

BL21(DE3) Chemically Competent Cell

CD601-03

TRANS全式金

BL21(DE3) Chemically Competent Cell

CD601-02

擎科生物

BL21(DE3) Chemically Competent Cell

TSC-E01

Beyotime碧云天

BL21(DE3) PLysS超级感受态细胞

D1015M

Sangon生工

BL21(DE3) 感受态细胞

B528414-0100

Sangon生工

BL21(DE3) 感受态细胞

B528414-0010

WEIDI唯地生物

BL21(DE3) 感受态细胞

EC1002M

WEIDI唯地生物

BL21(DE3) 感受态细胞

EC1002S

WEIDI唯地生物

BL21(DE3) 电转感受态细胞

EE1002S

Sangon生工

BL21(DE3)pLysS 感受态细胞

B528415-0010

WEIDI唯地生物

BL21(DE3)pLysS 感受态细胞

EC1003M

Beyotime碧云天

BL21(DE3)PLysS超级感受态细胞

D1015S

Beyotime碧云天

BL21(DE3)超级感受态细胞

D1013S

ACMEC吉至生化

BL21(DE3)感受态细胞

AC10827-20

APExBIO

BL21(DE3)感受态细胞

BC2005-20X100ul

TIANGEN天根

BL21(DE3)感受态细胞

CB105-02

ZOMANBIO庄盟生物

BL21(DE3)感受态细胞

ZC121-2

WEIDI唯地生物

BL21-CodonPlus (DE3)-RIPL  感受态细胞

EC1007S

WEIDI唯地生物

BL21-Star(DE3)pLysS 感受态细胞

EC1006S

ZOMANBIO庄盟生物

GS115电转感受态细胞

ZC1651D-1

Invitrogen

One Shot™ BL21(DE3)pLysS 化学感受态大肠杆菌

C606010

Coolaber酷来搏

GS115感受态细胞(化转)

CC200

瀚海新酶

BspQl 限制性内切酶

HBP001406-3

瀚海新酶

BspQl 限制性内切酶

HBP001406-4

瀚海新酶

BspQl 限制性内切酶

HBP001406-3

YEASEN翌圣

FuniCut™ NotI 快速限制性内切酶

15044ES25

NEW ENGLAND BioLabs (NEB)

SacI-HF@限制性内切酶

R3156S

凯杰QIAGEN

EndoFree Plasmid Giga Kit (5)

12391

凯杰QIAGEN

EndoFree Plasmid Maxi Kit (10)

12362

凯杰QIAGEN

EndoFree Plasmid Mega Kit (5)

12381

凯杰QIAGEN

HiSpeed Plasmid Giga EF Kit (5)

1054575

凯杰QIAGEN

HiSpeed Plasmid Maxi Kit (10)

12662

凯杰QIAGEN

HiSpeed Plasmid Maxi Kit (25)

12663

凯杰QIAGEN

HiSpeed Plasmid Mega EF Kit (5)

1054578

凯杰QIAGEN

HiSpeed Plasmid Midi Kit (25)

12643

Takara

In-Fusion Snap Assembly Master Mix

638947

Takara

In-Fusion Snap Assembly Master Mix

638948

Takara

In-Fusion Snap Assembly Master Mix

638949

Takara

In-Fusion Snap Assembly Master Mix with Competent Cells

638951

Takara

In-Fusion Snap Assembly Master Mix with Competent Cells

638952

凯杰QIAGEN

miRCURY LNA miRNA PCR Panels:

定制产品

OMEGA飞扬

Endo-Free Plasmid Midi Kit 无内毒素质粒中量提取试剂盒

D6915-01

OMEGA飞扬

Endo-Free Plasmid Mini Kit II 无内毒素质粒小量提取试剂盒II

D6950-01

Sangon生工

UNIQ-500 无内毒素质粒大量提取试剂盒

B511249-0010

YEASEN翌圣

MolPure Endo-free Plasmid Mini Kit 无内毒素质粒小量提取试剂盒

19021ES50

YEASEN翌圣

MolPure Plasmid Mini Kit 质粒小量提取试剂盒

19001ES50

NEW ENGLAND BioLabs (NEB)

NEBuilder® HiFi DNA Assembly Cloning Kit

E5520

gelatins

PET-28a(+)质粒

JLC-E1029

OMEGA飞扬

Plasmid Mini Kit I 质粒小量提取试剂盒I

D6943-02

Invitrogen

PureLink™ Expi 无内毒素大量质粒纯化试剂盒

A33073

Invitrogen

PureLink™ HiPure 质粒小提试剂盒

K210002

Invitrogen

PureLink™ HiPure 质粒中提试剂盒

K210004

凯杰QIAGEN

QIAamp ccfDNA/RNA Kit (50)

55184

凯杰QIAGEN

QIAamp PowerFecal Pro DNA Kit (50)

51804

QIAGEN凯杰

QIAGEN Plasmid Maxi Kit (10)

12963

QIAGEN凯杰

QIAGEN Plasmid Mega Kit (5)

12945

QIAGEN凯杰

QIAGEN Plasmid Plus Maxi Kit (25)

12943

凯杰QIAGEN

QIAprep 96 Turbo Kit (5)

27191

Sangon生工

SanPrep 柱式质粒 DNA 小量抽提试剂盒

B518191-0100

Beyotime碧云天

Seamless Cloning Kit (无缝克隆试剂盒)

D7010S

Beyotime碧云天

Seamless Cloning Kit (无缝克隆试剂盒)

D7010M

NEW ENGLAND BioLabs (NEB)

Gibson Assembly® Cloning Kit

E5510

Hieff Clone®(翊圣)

Universal One Step Cloning Kit

10922

Beyotime碧云天

T4 DNA Ligase

D7008

NEW ENGLAND BioLabs (NEB)

T4 DNA Ligase

M0202L

TaKaRa宝生物

T4 DNA Ligase

2011A

Invitrogen

T4 DNA 连接酶

15224017

Sangon生工

T4 DNA 连接酶

B600511-0001

Fermentas

T4 DNA 连接酶

EL0012

QuanLab泉品

T4 DNA 连接酶2.0

QY-2802-1500

NEW ENGLAND BioLabs (NEB)

Hi-T4 DNA Ligase

M2622L

Beyotime碧云天

毕赤酵母感受态细胞制备及转化试剂盒

D0308S

Beyotime碧云天

磁珠法质粒小量抽提试剂盒

D0075S

TIANGEN天根

高纯度质粒大提试剂盒(非离心柱型)

DP116

TIANGEN天根

高纯度质粒小提试剂盒(离心柱型)

DP104-02

Sangon生工

酵母感受态细胞制备试剂盒

B540158-0001

TIANGEN天根

酵母质粒提取试剂盒(离心柱型)

DP112-02

Beyotime碧云天

酵母质粒小量抽提试剂盒

D0029

TIANGEN天根

快速质粒小提试剂盒(离心柱型)

DP105-02

TIANGEN天根

无内毒素质粒大提试剂盒(离心柱型)

DP117

TIANGEN天根

无内毒素质粒大提试剂盒(增强型)

DP120-01

TIANGEN天根

无内毒素质粒小提中量试剂盒

DP118-02

TIANGEN天根

无内毒素质粒小提中量试剂盒(离心柱型)

DP118-02

TIANGEN天根

无内毒素质粒中量提取试剂盒

DP108

Beyotime碧云天

质粒大量抽提试剂盒

D0026

Beyotime碧云天

质粒大量抽提试剂盒(通用型)

D0028

Beyotime碧云天

质粒小量抽提试剂盒

D0003

TIANGEN天根

质粒小提试剂盒

DP103-03

TIANGEN天根

质粒小提中量试剂盒(离心柱型)

DP106-02

NEW ENGLAND BioLabs (NEB)

限制性内切酶 BamHI

R0136S

Beyotime碧云天

限制性内切酶 EcoRI

D6329

NEW ENGLAND BioLabs (NEB)

限制性内切酶 EcoRI

R0101S

Beyotime碧云天

限制性内切酶 HindIII

D6389

NEW ENGLAND BioLabs (NEB)

限制性内切酶 HindIII

R0104S

Beyotime碧云天

限制性内切酶BamHI

D6053


2.2.2 小规模发酵和纯化

构建完带有糖尿病大分子药物如胰岛素的表达载体菌株后,就可以进入小规模发酵和纯化环节。大肠杆菌生长速度快,培养条件简单,成本较低,比较适合大规模生产。当使用大肠杆菌进行生产时,由于其缺乏真核生物的翻译后修饰机制,因此表达的胰岛素等大分子药物往往需要在后续过程中进行化学修饰,并且其生成的胰岛素前体分子通常是包涵体形式,因此在发酵结束后需要通过细胞破碎、包涵体洗涤、溶解和翻译后修饰等步骤,将前体转化为活性胰岛素。

酵母虽然生长速度相对较慢,但酵母细胞能够进行高效的分泌表达且具有真核生物的翻译后修饰机制,能够进行糖基化、磷酸化等修饰,因此当使用酵母表达系统生产的胰岛素更接近天然的人类胰岛素,可以直接分泌可溶性的胰岛素前体,简化了下游的纯化过程。

发酵过程一般在发酵罐中进行,在发酵过程中需要严格监控和调节温度、PH值、溶氧等参数,确保细胞在一开始处于快速生产,但进入稳定期后能够高质量的产生目标产物。详细的发酵过程这里不做赘述。

当发酵完成后即可进入纯化环节,纯化主要是为了将发酵后细菌/酵母产生的重组人胰岛素进行提取和纯化。大肠杆菌表达系统通常使用离心法进行粗提取后,进行离子交换层析、亲和层析(如基于Protein A或Protein G),凝胶过滤色谱,疏水作用层析的方法进行精细纯化。酵母表达系统一般采用离子交换层析、亲和层析、输水层析和凝胶过滤层析等方法进行蛋白的纯化。亲和层析利用protein A与胰岛素的特定结构域进行的特异性结合,实现胰岛素的捕获和纯化;离子交换层析基于胰岛素和杂质的等电点在不同的PH下对离子交换树脂的亲和力不同,达到分离的目的。疏水层析基于胰岛素和杂质在疏水性的差异,在高盐浓度下,胰岛素与疏水层析柱的结合力较弱。凝胶过滤层析主要是基于胰岛素与其他杂质间的分子量大小进行分离,不同分子量的蛋白在凝胶颗粒孔隙的移动速度不同。最后,可以通过质谱分析和SDS-PAGE等方法可以检测获得的胰岛素纯度。


泉心泉意云智慧供应链提供各种蛋白纯化方法的填料等,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

YEASEN翌圣

Agarose 6FF高速琼脂糖凝胶层析填料6FF

20595ES60

GE Healthcare

HiLoad™ 16/600 Superdex™ 200 pg

28-9893-33

YEASEN翌圣

HisSep Ni-NTA Agarose Resin

20502ES10

GE Healthcare

HiTrap™ Chelating HP

17-0406-01

GE Healthcare

HiTrap™ Phenyl HP

17-0408-01

GE Healthcare

HiTrap™ Q HP

17-0407-01

Thermo SCIENTIFIC

MAbPac™ Protein A LC 色谱柱, 粒径12um, 内径35x4mm

082539

NanoMicro纳微

NMab Protein A 亲和层析介质

17013-090100-2500

Bio-Rad

Profinity™ IMAC Ni-NTA Resin

161-5101

REPLIGEN瑞普利金

Protein A

10-2001-XM

Sangon生工

Protein A 4FF 预装重力柱 1 mL

C600951-0010

Beyotime碧云天

Protein A Agarose (Fast Flow, 抗体纯化用)

P2015-2ml

Enzo

Protein A ELISA kit

ADI-900-057

CYGNUS

Protein A ELISA Kit (F400Z)

F400Z

REPLIGEN瑞普利金

Protein A ELISA Kit Performance Summary, REPLIGEN

9000-1

GenScript金斯瑞

Protein A MagBeads

L00273

MEDCHEMEXPRESS (MCE)  

Protein A Magnetic Beads

HY-K0203

CYGNUS

Protein A Mix-N-Go™ ELISA Kit for UnNatural Protein A Constructs (F610)

F610

GenScript金斯瑞

Protein A Resin

L00210-50

YEASEN翌圣

Protein A/G Agarose Resin 蛋白A/G琼脂糖纯化树脂

36403ES05

YEASEN翌圣

Protein A/G Agarose Resin 蛋白A/G琼脂糖纯化树脂

36403ES08

YEASEN翌圣

Protein A/G Agarose Resin 蛋白A/G琼脂糖纯化树脂

36403ES25

YEASEN翌圣

Protein A/G MagBeads(IP Grade) 蛋白A/G免疫沉淀磁珠

36417ES08

SMART LIFESCIENCES天地人和

rProtein A Beads

SA012100

SMART LIFESCIENCES天地人和

rProtein A Magarose Beads

SM003100

SMART LIFESCIENCES天地人和

rProtein A Magarose Beads

SM003005

TOSOH东曹

TSKgel Protein A-5PW 亲和色谱柱, 4.6mmx3.5cm

0023483

NanoMicro纳微

亲和层析介质/Protein A

17013-070100-2100

NanoMicro纳微

亲和层析介质/Protein A

17013-070100-2100

Sangon生工

溶菌酶

A610308-0100

欣禄生物

溶菌酶 2万U/mg

583258373307

源叶生物

溶菌酶(蛋清)

S10038-500g

夏盛

溶菌酶3000

631017836297

Aegis艾杰斯

重组溶菌酶 食品级

AJS-RJM-300G

Aegis艾杰斯

重组溶菌酶 食品级

AJS-RJM-100G

Nuptec纽龙生物

NRPB84L-100mL

NUPharose 6FF

Nuptec纽龙生物

NRPB87S-NXK16/60

NuPore 200 pre-packed column (NXK series)-NXK16/60

Nuptec纽龙生物

NRPB57L-10mL

Ni-NTA NUPharose FF

Nuptec纽龙生物

NRPB109S-S5mL

IDA NUPharose HP pre-packed column

Nuptec纽龙生物

NRPB141S-S5mL

Phenyl NUPharose HP pre-packed column

Nuptec纽龙生物

NRPB99S-S5mL

Q NUPharose HP pre-packed column

Nuptec纽龙生物

NRPB06L-500mL

rat-PA NUPharose FF

Nuptec纽龙生物

NRPB57L-10mL

Ni-NTA NUPharose FF

Nuptec纽龙生物

NRPB01S-Z4

ProA NUPharose FF pre-packed gravity column-Z4

Nuptec纽龙生物

NRPB06L-2mL

rat-PA NUPharose FF

Nuptec纽龙生物

NRPB123L

ProA NUPharose Mag

Nuptec纽龙生物

NRPB01L-50mL

ProA NUPharose FF

Nuptec纽龙生物

NRPB13L

PAG NUPharose FF

Nuptec纽龙生物

NRPB13L-25mL

PAG NUPharose FF

Nuptec纽龙生物

NRPB123L

ProA NUPharose Mag

Nuptec纽龙生物

NRPB06L

rat-PA NUPharose FF


2.3 药效,药代,药物毒性分析

小批量发酵获得胰岛素后,需要进行体外细胞实验和动物体内实验的药效,药代,药物毒性分析,评估药物对免疫系统等的影响以全面了解药物的安全性和潜在副作用,以获得安全有效的药物。

2.3.1 药效学分析

糖尿病药效学药效学(Pharmacodynamics, PD)研究主要是进行胰岛素等大分子药物与目标受体结合的能力,以确定该药物的有效性、药物的作用强度和特点,同时也发现该大分子药物是否存在降糖以外的其他药理作用。在研究中一般选择具有与临床疾病相似的体内外动物细胞模型进行实验,如human cell design的人源胰岛β细胞、Jax实验室的高脂高糖饮食诱导的II型糖尿病小鼠模型。体外细胞实验主要是在胰岛等糖尿病相关细胞(如胰岛β细胞、肌肉细胞、脂肪细胞等)水平上研究药物的作用机制,比如大分子药物对胰岛β细胞功能的影响。通常需要开展如下试验:


1、受体结合实验:受体结合试验能够检测药物与胰岛素受体的结合情况。通常可以采用放射性配体结合试验,荧光标记配体结合试验,表面等离子共振技术(SPR)、细胞表面生物素标记、免疫共沉淀等方法检测胰岛素与受体的相互作用。以经典的免疫共沉淀为例介绍其检测过程:

免疫共沉淀检测受体结合:培养表达胰岛素受体GLP-1的细胞(比如CHO hIR细胞、胰岛β细胞),然后将胰岛素或胰岛素类似物与细胞一起孵育,使用裂解液裂解细胞,提取细胞蛋白。随后加入针对胰岛素相关受体的抗体(如GLP-1、PDX1等),通过免疫沉淀法将受体-配体复合物沉淀下来,通过Western blot或ELISA检测沉淀物中胰岛素受体和配体的存在。

Human cell design是全球比较有代表性的人源胰岛细胞开发公司,该公司专注于人源细胞模型的开发,构建了EndoC-BH1,En-doC-BH3,EndoC-βH5,GLTxEndoC-βH5,HLA-A2等一系列的胰岛β细胞模型,经过多轮次优化改良,获得的功能胰岛β细胞,无限接近天然人源胰岛B细胞,其胰岛素分泌功能与天然细胞类似。

图片13.png 

Human cell design EndoC-BH1形态学示意图


泉心泉意云智慧供应链提供各种糖尿病相关改造的工具细胞、human cell design人源胰岛β细胞及其培养基、胰岛素分泌相关抗体以及ELISA试剂盒等,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

Human cell design

BH1 Vial Starter Kit

BH1-WT-600-SK(活动产品)

Human cell design

EndoC-βH5® Wild Type human β cells -(1M/vial)

BH5-WT-100(活动产品)

Human cell design

EndoC-βH5® Wild Type human β cells -(3.5M/vial)

BH5-WT-350(活动产品)

Human cell design

BH3 Starter Kit

BH3-WT-600-SK(活动产品)

Human cell design

ECN90 Starter Kit

ECN90-600-SK(活动产品)

Human cell design

βCoat® Coating reagent

BC-120(活动产品)

Human cell design

βKREBS® GSIS buffer

BK-100(活动产品)

Human cell design

OPTIβ3® Culture medium(2% BSA)

OB3-100-BSA(活动产品)

Human cell design

OPTIβMax® Enhanced Culture medium(2% BSA)

OBM-100-BSA(活动产品)

Human cell design

OPTIβMax-BF® Enhanced Culture medium  (BSA free)

OBM-100-NO_BSA(活动产品)

Human cell design

ULTIβ1® Culture medium (2% BSA)

UB1-100-BSA(活动产品)

Human cell design

ULTIβ1-BF® Culture medium (BSA free)

UB1-100-NO_BSA(活动产品)

Human cell design

ULTI-ST® Starvation medium(2% BSA)

UST-50-BSA(活动产品)

Human cell design

ULTI-ST-BF® Starvation medium(BSA free)

UST-50-NO_BSA(活动产品)

BPS bioscience

ACC2, His-Tag Recombinant

50201

BPS bioscience

Acetyl-Coenzyme A Carboxylase 1 (ACC1) Assay Kit 

79315

BPS bioscience

Acetyl-Coenzyme A Carboxylase 2 (ACC2) Assay Kit

79282

Abcam

Anti-GLP-1 antibody [4F3]

Ab23472

Abcam

Anti-PDX1 antibody

Ab47267

Abcam

Biotin Anti-GLP-1 antibody

ab48291

ATCC

CHO-hIR细胞

CRL-3307

吉满生物

H_GLP1R CHO-K1 cell line

GM-C35369

Sigma-Aldrich

Rat Insulinoma Cell Line (INS-1)

96051317

Ajinomoto

CELLiST™ AminoSupplement (Cys1)

215SP1

Ajinomoto

CELLiST™ AminoSupplement (Cys2)

215SP2

Ajinomoto

CELLiST™ CHO Feed Media (F7)

212FD3

Ajinomoto

CELLiST™ CHO Feed Media (FEED2)

212FC1

Ajinomoto

CELLiST™ CHO细胞基础培养基(BASAL10)

211BS1

Ajinomoto

CELLiST™ CHO细胞基础培养基(BASAL3)

221AD1

BPS bioscience

Exendin-4 (Exenatide)

82640

BPS bioscience

FGR Kinase Assay Kit

82292

BPS bioscience

FXR Agonist Assay Kit (TR-FRET)

78131

BPS bioscience

GCGR/CRE Luciferase Repoter HEK293

82187

BPS bioscience

GIPR/CRE Luciferase Repoter HEK293

78589

BPS bioscience

ACC1, FLAG-His-tags Recombinant

50202

BPS bioscience

ACC1, His-Tag Recombinant

101991

BPS bioscience

GLP-1, Fc-Fusion Recombinant (GLP-1 Agonist)

102006

BPS bioscience

GLP-1R/CRE Luciferase Repoter HEK293

78176

BPS bioscience

Glucagon Receptor (GCGR)/CRE Luciferase Reporter HEK293 Cell Line

82187

Abcam

Human GLP-1 ELISA Kit

ab277395

BPS bioscience

Human Insulin Like Growth Factor-I Recombinant

90166

BPS bioscience

Human Insulin Recombinant

90202

BPS bioscience

IDE Inhibitor Screening Assay Kit

78883

BPS bioscience

IGFBP7 (K95R), Avi-His-Tag Recombinant

101547

BPS bioscience

Insulin receptor (INSR), GST-tag Recombinant

40241

BPS bioscience

IRR, GST-tag Recombinant

40242

BPS bioscience

Lixisenatide

82641

QuanLab & CUSABIO

Mouse glucagon-like peptide-1,GLP-1 ELISA Kit

QE-CSB-E08118m

BPS bioscience

ND-630 Inhibitor

27071

BPS bioscience

ONE-Step™ Luciferase Assay System

60690(活动产品)

Abnova

PDX1 (Human) Recombinant Protein (P01)

H00003651-P01(活动产品)

Abnova

PDX1 monoclonal antibody, clone 2G12

MAB17873

Abnova

PDX1 monoclonal antibody, clone AEC-16

MAB20310

BPS bioscience

PPARD, His-Tag Recombinant

102080

BPS bioscience

PPARα (Peroxisome proliferator-activated receptor alpha)-GAL4 Luciferase Reporter HEK293 Cell Line

82837(活动产品)

BPS bioscience

PPARγ (Peroxisome proliferator-activated receptor gamma)-GAL4 Luciferase Reporter HEK293 Cell Line

82838(活动产品)

BPS bioscience

Retatrutide

82638

BPS bioscience

Semaglutide

82647

BPS bioscience

TGFβ/Activin A/Myostatin-Responsive Luciferase Reporter HEK293 Cell Line

60653(活动产品)

BPS bioscience

TGFβ/Activin A-responsive Luciferase Repoter HEK293

60653

Mercodia

Total GLP-1 ELISA

10-1278-01

BPS bioscience

TRα-GAL4 Luciferase Reporter HEK293 Cell Line (Thyroid Hormone Receptor α Pathway)

82633(活动产品)

BPS bioscience

TRβ-GAL4 Luciferase Reporter HEK293 Cell Line (Thyroid Hormone Receptor β Pathway)

82175(活动产品)

BPS bioscience

TRβ-GAL4 Luciferase Repoter HEK293

82175

BPS bioscience

TWO-Step (Firefly & Renilla) Luciferase Assay System

60683(活动产品)

BPS bioscience

USP15 Inhibitor Screening Assay Kit

82940

BPS bioscience

USP21 Inhibitor Screening Assay Kit

82944

BPS bioscience

USP5 Inhibitor Screening Assay Kit

78832

 

2、细胞功能实验:功能试验包括代谢功能(葡萄糖摄取试验、糖原合成试验等)、信号传导功能(胰岛素受体自磷酸化试验、Akt磷酸化试验、cAMP水平检测等)、细胞增殖和存活功能、细胞分泌功能(胰岛素/C肽分泌试验)等多种类型,这些实验有助于从多角度分析药物对糖尿病的治疗效果等。


1)代谢功能检测——葡萄糖摄取实验(Glucose Uptake Assay)

葡萄糖摄取实验主要用于验证药物对胰岛素抵抗细胞的葡萄糖摄取能力的影响,选取糖尿病代谢相关的肌肉/胰岛/脂肪细胞系,评估胰岛素等大分子药物对细胞摄取葡萄糖的效果。其金标准是基于放射性标记的葡萄糖类似物3H-2DG ([3H]-2-脱氧-D-葡萄糖)和 3H-2DG6P([3H]-2-脱氧-D-葡萄糖-6-磷酸)的检测。但放射性同位素具有一定的局限性,因此目前常用的葡萄糖摄取检测是基于荧光标记的2-NBDG(2-硝基苯并噁二唑-2-去氧-D-葡萄糖)和2DG(2-去氧-D-葡萄糖)进行。以Abnova的葡萄糖摄取荧光检测试剂盒(2-NBDG)2-NBDG Glucose Uptake Assay试剂盒(KA6077)为例进行简单介绍:

2-NBDG是一种荧光标记的葡萄糖类似物,通过葡萄糖转运蛋白(GLUTs)转运到细胞内,随后C-6位置发生磷酸化而滞留细胞中,形成2-NBDG-6-磷酸(2-NBDG-6-phosphate),在细胞积累后产生强烈的绿色荧光,因此通过荧光显微镜等方法测量荧光强度可以反应葡萄糖的摄取情况,葡萄糖摄取和荧光信号成正比。该方法操作简单安全,适合进行高通量筛选。

图片14.png 

 2-NBDG Glucose Uptake Assay Kit 葡萄糖摄取测定试剂盒(Abnova,KA6077)


泉心泉意云智慧供应链提供多款葡萄糖摄取试剂盒以及检测所用到的肌肉、脂肪胰岛细胞等等,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

Abnova

2-NBDG Glucose Uptake Assay Kit

KA6077

Abcam

2-NBDG Glucose Uptake Assay试剂盒

ab235976

Abcam

Alpha-Glucosidase Activity Assay

ab252887

Abnova

Colorimetric Glucose and Sucrose Assay Kit

KA7233

Abnova

Fluorimetric Glucose and Sucrose Assay Kit

KA7234

Abnova

Glucose Assay Kit

KA1648

Abcam

Glucose Assay试剂盒

ab65333

Abnova

Glucose Uptake Assay Kit (Red Fluorescence)

KA4085

Abcam

Glucose Uptake Assay试剂盒(Colorimetric)

ab136955

Promega

Glucose Uptake-Glo Assay

J1341

Abnova

Glucose-6-Phosphate Assay Kit (Colorimetric)

KA4570

Abnova

Glucose-6-Phosphate Dehydrogenase Inhibitor Screening Kit

KA6221

EKF Diagnostics

葡萄糖/乳酸测定试剂盒Glucose / Lactate Hemolyzing Solution(酶电极法)

0209-0100-005

Sigma

葡萄糖摄取比色检测试剂盒

MAK083-1KT

贝博生物

葡萄糖摄取检测试剂盒(比色)

BB-4851-100T

AAT Bioquest

葡萄糖摄取试剂盒(比色法)

AAT-36503

Elabscience

葡萄糖摄取荧光法试剂盒

E-BC-F041

Beyotime碧云天

葡萄糖摄取荧光检测试剂盒(2-NBDG)

S0561S

COBIOER科佰

AC16人心肌细胞

CBP61612

COBIOER科佰

GPH1豚鼠心肌细胞

CBP61142

COBIOER科佰

H9C2(2-1)大鼠胚胎心肌细胞

CBP60588

share-bio圣尔生物

小鼠心肌细胞

SB-C02493

share-bio圣尔生物

小鼠心肌细胞专用培养基

SB-YMMP007

COBIOER科佰

L6大鼠骨骼肌成肌细胞

CBP60765

COBIOER科佰

SV40LT-SMC Clone HEP-SA大鼠平滑肌细胞

CBP60611

COBIOER科佰

T/G HA-VSMC人血管主动脉平滑肌细胞

CBP60982

Procell普诺赛

大鼠食管平滑肌细胞

CP-R028

iCell赛百慷

人骨骼肌细胞永生化

iCell-0086a

iCell赛百慷

人骨骼肌细胞永生化细胞专用培养基

iCell-0086a-001b

share-bio圣尔生物

小鼠骨骼肌细胞

SB-C02503

share-bio圣尔生物

小鼠骨骼肌细胞专用培养基

SB-YMMP084

share-bio圣尔生物

小鼠支气管平滑肌细胞

SB-C02564

share-bio圣尔生物

小鼠支气管平滑肌细胞专用培养基

SB-YMMP004

 

 

2)代谢功能检测——糖原合成试验(Glycogen Synthesis Assay)

糖原合成是胰岛素调节血糖水平的重要机制之一。通过促进糖原合成,胰岛素能够将多余的葡萄糖储存为糖原,从而降低血糖水平。糖原合成试剂盒用于检测胰岛素是否能够促进细胞内糖原的合成。其机制在于胰岛素激活后,通过PI3K-Akt通路(即磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphoinositol-3 kinase,简称PI3K)和蛋白激酶B(Protein kinase B,简称Akt)信号传导通路)抑制糖原合成酶激酶3(GSK-3),从而促进糖原合成酶的活性,增加糖原合成。因此糖原合成试验可以直接反映胰岛素药物是否能够有效促进细胞内糖原的合成,从而评估其降低血糖的能力。

Abnova的糖原检测试剂盒 (KA6573)操作简单且定量准确,可以用于测量生物样本中的糖原水平。其作用原理为糖原在葡萄糖淀粉酶作用下被水解为葡萄糖,然后葡萄糖被特异性氧化形成葡萄糖酸δ-内酯和过氧化氢(H2O2),形成的氧化产物与OxiRed探针(OxiRed是一种可以与过氧化氢反应的化学物质)反应会改变颜色(570nm吸光度增加)或产生荧光(激发光535nm/发射光587nm)。 

图片15.png 

Abnova的糖原检测试剂盒 (KA6573)数据展示


泉心泉意云智慧供应链提供葡萄糖糖原合成检测试剂盒等,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

Abnova

Glycogen Assay Kit

KA6573

Abcam

Glycogen Assay试剂盒

ab65620

索莱宝

Glycogen Content Assay Kit, Colorimetric Method

D799397-0050

Elabscience

Glycogen Fluorometric Assay Kit

E-BC-F040

Abcam

Human Fatty Acid Oxidation In-Cell ELISA Kit

ab118182

Abcam

DCFDA / H2DCFDA - Cellular ROS Assay Kit

ab113851

 

3)代谢功能检测——酶抑制实验(Enzyme Inhibition Assay)

在糖尿病药物研究中,α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制实验具有重要的意义。α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶在碳水化合物的消化过程中起关键作用,抑制它们的活性可以延缓碳水化合物的消化和吸收,从而降低餐后血糖水平。通过测试化合物对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制活性,筛选出潜在的抗糖尿病药物。酶抑制试验的检测一般基于比色法或荧光法检测酶活性的变化。

以Abnova α-葡萄糖活性检测试剂盒(Alpha-Glucosidase Activity Assay试剂盒,KA1608)为例,简要说明α-葡萄糖苷酶的酶活测定原理:α-葡萄糖活性检测(alpha-Glucosidase Assay Kit,GAA)的原理是基于GAA酶能够特异性地切割合成的特异性底物4-甲基伞形酮-α-D-葡萄糖苷,从而释放出可被定量的荧光团4-甲基伞形酮(4-Methylumbelliferone),然后通过荧光强度(激发波长/发射波长 = 368/460 nm)可以进行荧光定量,计算出样本中GAA的活性

图片16.png 

Abnova α-葡萄糖苷酶的酶活测定试剂盒性能(KA1608)


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厂家

产品名称

货号

Abnova

alpha-Glucosidase Assay Kit

KA1608

Abcam

Amylase Assay试剂盒(Colorimetric)

ab102523

LIBIOS

α-amylase (ceralpha method) - Enzyme activity assay kit

K-CERA

Abcam

Alpha-Glucosidase Activity Assay试剂盒(Colorimetric)

ab174093

Elabscience

α-Glucosidase (α-GC) Activity Assay Kit

E-BC-K821-M

北京索莱宝科技有限公司

α-葡萄糖苷酶测定试剂盒 微量法

BC2555

 

4) 信号传导功能检测——胰岛素受体自磷酸化试验(Insulin Receptor Autophosphorylation Assay)

胰岛素受体的自磷酸化是胰岛素信号传导的“开关”。胰岛素与受体结合后,激活受体的酪氨酸激酶活性,导致受体自身酪氨酸残基的磷酸化,从而启动下游信号通路。通过Western blot检测胰岛素受体的酪氨酸磷酸化水平,可以判断胰岛素药物是否能够有效激活受体。胰岛素受体的激活是胰岛素发挥生理作用的首要条件,因此该结果对于评估胰岛素药物的疗效和安全性具有关键作用。


5) 信号传导功能检测——Akt磷酸化试验(Akt Phosphorylation Assay)

蛋白激酶B(Protein Kinase B,简称PKB),也被称为Akt,是胰岛素信号传导通路中的关键节点蛋白,其磷酸化状态反映了胰岛素信号传导的活跃程度。Akt磷酸化试验用于检测Akt的磷酸化水平,通过Western blot检测Akt/ GSK3的磷酸化水平可以判断胰岛素药物是否能够有效激活PI3K-Akt信号通路,对于评估胰岛素药物在糖尿病治疗中的潜在疗效和作用机制具有重要意义。


泉心泉意云智慧供应链提供胰岛素信号通路磷酸化检测试剂盒等,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

Abnova

AKT1 monoclonal antibody (M19), clone 4E2

H00000207-M19(活动产品)

Abnova

AKT1 monoclonal antibody (M26), clone 3E11

H00000207-M26(活动产品)

Abnova

AKT2 monoclonal antibody (M02), clone 1B4

H00000208-M02(活动产品)

Abnova

AKT2 polyclonal antibody (A01)

H00000208-A01(活动产品)

Abcam

Akt (pS473) + total Akt ELISA试剂盒

ab126433

Abcam

Anti-AKT (phospho T308) antibody

ab38449

Abcam

Anti-GSK3 alpha antibody [EP793Y]

ab40870

Abcam

Anti-GSK3 beta antibody [Y174]

ab32391

Abnova

GSK3A recombinant monoclonal antibody, clone R08-8G7

RAB01676

Revvity

HTRF Human Phospho-AKT1/2/3 (Ser473) Detection Kit

64AKSP-EH

Proteintech

Phospho-AKT (Ser473) antibody

66444-1-Ig

Invitrogen

Phospho-GSK3 alpha/beta (Tyr279, Tyr216) Polyclonal Antibody

IPA5-36646

凯杰QIAGEN

QuantiNova LNA Probe PCR Focus Panel Human Glucose Metabolism

249955

凯杰QIAGEN

QuantiNova LNA PCR Focus Panel Human Glucose Metabolism

249950

凯杰QIAGEN

QuantiNova LNA Probe PCR Focus Panel Human Insulin Signaling Pathway

249955

凯杰QIAGEN

QuantiNova LNA PCR Focus Panel Human Insulin Signaling Pathway

249950

凯杰QIAGEN

QuantiNova LNA Probe PCR Focus Panel Human Insulin Resistance

249955

凯杰QIAGEN

QuantiNova LNA PCR Focus Panel Human Insulin Resistance

249950

凯杰QIAGEN

QuantiNova LNA Probe PCR Focus Panel Human Diabetes

249955

凯杰QIAGEN

QuantiNova LNA PCR Focus Panel Human Diabetes

249950

凯杰QIAGEN

Human Diabetes Focus miRCURY LNA miRNA Focus PCR Panel

339325

凯杰QIAGEN

QuantiNova Probe PCR Kit (500)

208254

凯杰QIAGEN

UCP Probe PCR Kit (500)

208214

 

6)细胞分泌功能检测——葡萄糖刺激试验(Glucose-Stimulated Insulin Secretion,GSIS)

胰岛素分泌实验主要用于评估筛选药物对胰岛β细胞胰岛素分泌的影响,以确定其在调节血糖水平中的潜在作用。通过使用胰岛素ELISA或荧光素酶报告基因系统盒等来检测培养基中细胞分泌的胰岛素/C肽含量。ELISA方法灵敏度高,操作简便,但检测成本比较高;荧光素酶报告基因系统相对成本低,比较适合高通量筛选,但是实验过程中需要提供底物。以Human cell design的人源胰岛β细胞检测筛选化合物胰岛素分泌效果为例,检测实验流程如下:

将胰岛β细胞系培养至对数生长期,确保细胞状态良好使用细胞计数仪或血细胞计数板计数细胞,调整细胞密度。在培养基中添加不同浓度的葡萄糖,设置对照组,低糖刺激组,高糖刺激组,药物处理组等不同的组别,孵育一定时间(通常为1-2小时)后,收集细胞培养上清液,进行胰岛素分泌/C肽检测。

图片17.png 

Human cell design EndoC-βH5细胞形态图


以Abnova(Insulin (Human) ELISA Kit, KA3810)的检测试剂盒为例,简述胰岛素的检测流程:

首先,将样本或标准品加入到微孔板的适当孔中,随后加入抗体混合物,将微孔板在室温下孵育1小时,期间使用微孔板振荡器以400rpm/min的速度进行振荡;孵育完成后,用1X洗涤缓冲液(Wash Buffer PT)洗涤每个孔三次,确保完全去除未结合的物质;向每个孔加入TMB(3,3′,5,5′-Tetramethylbenzidine,3,3'5,5'-四甲基联苯胺)显色液,在暗处进行孵育。孵育过程中,TMB在辣根过氧化物酶(HRP)的催化下产生蓝色;加入

终止液,使颜色从蓝色变为黄色。使用微孔板读数仪读取吸光度值;通过标准曲线计算样本的胰岛素浓度。将吸光度值与标准曲线进行对比,得出样本胰岛素的浓度。

图片18.png 

Abnova 胰岛素检测流程示意图


泉心泉意云智慧供应链提供一系列用于糖刺激试验的胰岛细胞、胰岛素/C肽检测试剂盒,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

Abnova

C-Peptide (Human) ELISA Kit

KA6510

Abnova

C-Peptide ELISA Kit

KA1259

Abnova

C-peptide monoclonal antibody, clone 236-15601 (Biotin)

MAB5463

Abnova

C-peptide monoclonal antibody, clone CII-29

MAB2810

CST

C-Peptide Antibody

4593S

CST

C-Peptide Antibody

4593S

ALPCO

C-Peptide ELISA Jumbo Pack (10 Plates)

80-CPTHU-E10

MultiSciences联科生物

Human C-peptide ELISA Kit检测试剂盒

EK1251-96

Mercodia

Ultrasensitive C-peptide ELISA

10-1141-01

Abnova

Insulin (Canine) ELISA Kit

KA2291

Abnova

Insulin (Human) ELISA Kit

KA3810

Abnova

Insulin (Human) ELISA Kit

KA1107

Abnova

Insulin (Mouse) ELISA Kit

KA3812

Abnova

Insulin (Rat) ELISA Kit

KA3811

Abnova

Insulin (Sheep) ELISA Kit

KA2321

Abcam

Human Insulin ELISA kit

ab100578

Beyotime碧云天

Human Insulin ELISA Kit (Ultrasensitive)

PI608

Mercodia

Insulin ELISA

10-1113-01

Mercodia

Mouse Insulin ELISA

10-1247-01

proteintech三鹰

Mouse Insulin ELISA Kit

KE10089-96T

Solarbio索莱宝

Mouse insulin ELISA KIT

SEKM-0141-96T

Beyotime碧云天

Mouse Insulin ELISA Kit (Ultrasensitive)

PI602

Mercodia

Proinsulin ELISA

10-1118-01

Mercodia

Rat Insulin ELISA

10-1250-01

Beyotime碧云天

Rat Insulin ELISA Kit (Ultrasensitive)

PI606

Crystal Chem

Ultra Sensitive Mouse Insulin ELISA Kit

90080

Mercodia

Ultrasensitive Insulin ELISA

10-1132-01

Abcam

HIV1 p24 ELISA Kit

ab218268

Abcam

Human Hemoglobin A1c (HbA1c) ELISA Kit

ab289836

Abnova

INS monoclonal antibody (M02), clone 7C8

H00003630-M02(活动产品)

Abcam

Mouse C3 ELISA Kit

ab263884

Abcam

anti-Cetuximab ELISA Kit

ab237660

Abcam

Rat ALT ELISA Kit

ab234579

Moss bio

TMBE

TMBE-100

Moss bio

TMBHK

TMBHK-100

Moss bio

BCIP/NBT plus

NBTH-1000

Moss bio

ChemiHRP

ChemiHRP-100

Roche罗氏

血糖仪 ACCU-CHEK Active Blood Glucose Meter

LS-XTY-HLX

 

7)信号传导功能检测——cAPM分泌实验(Insulin Secretion Assay)

胰岛素分泌与cAMP相关,血糖升高,胰岛β细胞代谢增强,ATP/ADP比值增加,促进AMP生成后,通过PKA等调节导致细胞内钙离子浓度增加,从而促进胰岛素的释放。cAMP的检测可以直接反映药物对于胰岛素的作用效果。通常用不同浓度的糖刺激GLP-1R CHO细胞,模拟胰岛功能,随后通过ELISA等方法检测cAMP的表达水平。Abcam cAMP 检测试剂盒 (ab138880)使用荧光竞争性酶联免疫吸附测定法(ELISA)定量样本中的cAMP(cAMP)水平,检测原理为:

首先通过将 HRP 标记的 cAMP 和样品中的游离 cAMP 添加到包被有cAMP抗体的96孔板中,然后HRP 标记的 cAMP 和游离 cAMP对cAMP 抗体结合位点进行竞争性结合,洗脱未结合的样本后,通过检测荧光信号的强弱了解cAMP的浓度。样本中存在的cAMP越多,HRP标记的cAMP结合的越少,荧光信号越弱。

图片19.png 

Abcam cAMP检测试剂盒检测性能(ab138880)


泉心泉意云智慧供应链提供cAMP检测试剂盒等,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

Abcam

cAMP 检测试剂盒

ab138880

Promega

cAMP Biotinylated Detection Kit

1002

金斯瑞

cAMP ELISA Detection Kit

L00460

Abcam

cAMP ELISA Kit

ab108801

Abnova

CAMP (Human) Recombinant Protein (P01)

H00000820-P01(活动产品)

Abcam

Anti-cAMP antibody [EP8471]

ab134901

 

8)细胞增殖功能检测——细胞增殖/活性实验(Cell Viability Assay)

细胞增殖/活性实验是评估细胞健康状态和药物毒性的重要手段,能够了解药物对细胞生长、代谢和存活的影响,常见的细胞活性实验包括MTT实验,CCK-8实验,MTS实验,XTT实验,荧光素酶报告基因实验等。

不同实验基本原理和特点总结如下:


MTT实验:MTT(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide)是一种黄色的四氮唑化合物,活细胞中的线粒体脱氢酶可以将其还原为紫色的甲臜(formazan),具有操作简便,成本低,适合高通量筛选的优点,缺点是可能对某些细胞类型不适用。


CCK-8实验: CCK-8试剂中含有WST-8(2-(2-methoxy-4-nitrophenyl)-3-(4-nitrophenyl)-5-(2,4-disulfophenyl)-2H-tetrazolium, monosodium salt),在活细胞中被线粒体脱氢酶还原为橙黄色的甲臜,具有灵敏度高,操作简便,适合高通量筛选的优点,但成本相对较高。


MTS实验:MTS(3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium)在活细胞中被还原为紫色的甲臜,具有操作简便,适合高通量筛选的优点,缺点是可能对某些细胞类型不适用。


XTT实验:XTT(2,3-bis(2-methoxy-4-nitro-5-sulfophenyl)-5-[(phenylamino)carbonyl]-2H-tetrazolium hydroxide)在活细胞中被还原为橙黄色的甲臜,具有灵敏度高,适合高通量筛选的优点,可能对某些细胞类型不适用。


荧光素酶报告基因实验:通过荧光素酶(Luciferase)和荧光素(Luciferin)反应产生荧光信号,荧光强度与活细胞数量成正比,优点是灵敏度高,适合高通量筛选,但是需要荧光检测设备,成本较高。


以BPS的One-Step Luciferase Assay System 一步法荧光素酶检测试剂盒(60690)为例简要介绍实验原理:

荧光素酶是一类氧化酶的总称,它们催化发出光的反应,这一过程称为生物发光。在荧光素酶反应中,细胞用含有 D-荧光素的荧光素酶底物裂解。在报告细胞中表达的萤火虫荧光素酶使用 ATP 作为共底物在 Mg 存在下催化 D-荧光素转化为氧化荧光素2+,在发出光的反应中。光的量与反应中存在的荧光素酶的量成正比。使用光度计读取发光。

图片20.png 

BPS一步法荧光检测试剂盒(60690)


泉心泉意云智慧供应链提供一系列细胞增殖/活性检测试剂盒,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

Abcam

Cell Counting Kit 8 (WST-8 / CCK8)

Ab228554

Abmart

Cell Counting Kit-8 (CCK8)

A10015A

Abcam

LDH Cytotoxicity Assay Kit

ab65393

Abnova

LDH-Cytotoxicity Assay Kit

KA6677

Abnova

LDH-Cytotoxicity Assay Kit

KA6911

MedChemExpress (MCE) 

Cytotoxicity LDH Assay Kit 

HY-K1090

Abcam

CFSE - Cell Labeling Kit

ab113853

Beyotime碧云天

Calcein AM细胞活性检测试剂盒

C2013FT

Beyotime碧云天

Calcein/PI细胞活性与细胞毒性检测试剂盒

C2015M

Beyotime碧云天

CellTiter-Lumi™发光法细胞活力检测试剂盒

C0065S

Abnova

MTT Cell Viability Assay Kit

KA1606

Abcam

MTS Assay试剂盒 (Colorimetric) (ab197010)

ab197010

Abcam

MTT Cell Viability Assay Kit

ab211091

Beyotime碧云天

MTT

ST316

Beyotime碧云天

MTT (98%, Reagent grade)

ST1537-1g

Beyotime碧云天

MTT细胞增殖及细胞毒性检测试剂盒

C0009M

Solarbio索莱宝

MTT噻唑蓝

M8180

Solarbio索莱宝

MTT试剂盒/细胞毒性检测试剂盒/细胞增殖检测试剂盒

M1020

BPS bioscience

TWO-Step Luciferase Assay System

60683(活动产品)

BPS bioscience

Two-Step Luciferase Assay System

60690(活动产品)

DOJINDO同仁化学

Cell Counting Kit-8细胞增殖毒性检测试剂盒 CCK-8(CCK8)

CK04

Meilunbio

Firefly-Glo萤光素酶报告基因检测试剂盒

MA0519

Merck Millipore

BrdU Cell Proliferation Assay Kit

27500192

Promage

Bio-Glo™ Luciferase Assay System

G7940

Promage

Bright-Lite Luciferase Assay System

DD1204-02

Promage

Dual-Glo® Luciferase Assay System

E2940

Promega

CellTiter 96® AQueous One Solution Cell Proliferation Assay

G3581

Promega

CellTiter-Blue® Cell Viability Assay

G8080

Promega

P450-Glo™ CYP1A1 Assay System

V8751

Promega

P450-Glo™ CYP2C9 Assay and Screening Systems

V8791

Promega

P450-Glo™ CYP450 Assay System

V8911

艾科瑞生物

CytoDet 细胞活力检测试剂盒(CCK-8)

AG51006

武汉三鹰生物技术

Cell Counting kit-8

PF00004

 

3、动物模型实验:构建糖尿病动物模型能进一步有效评估药物在体内的治疗疗效。在糖尿病大分子药物研究中,一般通过构建高糖高脂饲料诱导的T2DM小鼠模型,通过喂养高脂肪饮食或者使用化学诱导剂(比如链脲佐菌素Streptozotocin,STZ)来诱导小鼠形成糖尿病模型,也可以直接使用构建完成的糖尿病小鼠模型,研究药物的治疗效果以及是否产生不良反应。目前,市面上已经推出多种用于糖尿病,肥胖症等小鼠模型,比如db/db小鼠就是常见的II型糖尿病动物模型,通过瘦素受体(leptin receptor, Lepr)突变导致瘦素信号通路障碍引发的严重肥胖、胰岛素抵抗和高血糖症状等。美国杰克森实验室(JAX)提供多种用于糖尿病研究的小鼠模型,如STZ诱导模型(C57BL/6J,品系号000664)通过链脲佐菌素(STZ)诱导胰岛β细胞损伤,模拟1型糖尿病的发病过程。


泉心泉意云智慧供应链提供一系列糖尿病动物模型相关产品,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

Jackson Laboratory

AKITA小鼠

3507

Jackson Laboratory

B6.BKS(D)-Leprdb/J

697

Jackson Laboratory

B6.Cg-Lepob/J

632

赛业

B6-hGLP-1R/ob

C001601

赛业

B6-hINHBE/ob

C001600

Jackson Laboratory

BKS.Cg-Dock7m+/+ Leprdb/J

642

Jackson Laboratory

C57BL/6J Diet-Induced Obesity

380050

赛业

DIO-B6-M

C001549

赛业

Lep KO(ob/ob)

C001368

Jackson Laboratory

NOD小鼠

1976

Jackson Laboratory

NONcNZO10/LtJ

4456

Jackson Laboratory

TALLYHO/JngJ

5314

Research Diets

低脂低蔗糖饲料(D12450B)

D12450B

Research Diets

高脂高蔗糖饲料(D12492)

D12492

HARVEYBIO

链脲佐菌素 STZ(糖尿病造模)

DR0602-1g

MKBio

链脲佐菌素(Streptozotocin, STZ)

MS1601-100MG

Sigma

链脲佐菌素(Streptozotocin, STZ)

S0130-100mg

Yeasen

链脲佐菌素(Streptozotocin, STZ)

60256ES

 

2.3.2 药物代谢分析

药物代谢研究是指关注药物的吸收、分布、代谢、排泄(ADME)过程。吸收和分布实验主要用于研究药物在体内的吸收和分布情况,通过静脉注射或者皮下注射给药,测定不同时间点的血药浓度,计算药代动力学参数,比如Cmax、AUC、t1/2等,确定药物的最佳给药方式和剂量。

代谢试验主要用来研究药物在体内的代谢过程。一般会使用体外代谢模型(比如肝微粒体)或者动物模型来检测代谢产物,从而了解药物的代谢途径和稳定性。

排泄实验主要用于研究药物的排泄途径和速率,通过尿液、粪便等样本检测药物及其代谢产物的排泄情况,从而评估药物的清除效率。

2.3.3 药物毒性分析

药物毒性分析主要是研究药物对机体的潜在毒性,包括急性毒性、慢性毒性等。急性毒性实验主要是为了评估药物的急性毒性。通过单剂量给药,观察动物的急性毒性反应,确定药物的安全剂量范围。慢性毒性实验是评估药物的慢性毒性,通过多剂量给药,观察动物的长期毒性反应,从而评估药物的长期安全性。

肾脏是主要的排泄器官,负责清除体内的代谢废物和药物,药物及其代谢产物通过肾脏排泄时可能会对肾脏细胞造成损伤,因此往往需要开展肾脏毒性实验评估药物对于肾脏的性影响,通过检测尿液和血液中的肾功能指标,评估药物对肾脏的安全性等影响。

肝脏是人体最大的代谢器官,负责药物的代谢、解毒等多种重要功能,药物及其代谢产物的代谢过程大多在肝脏进行,因此往往需要开展肝脏毒性实验评估药物的肝脏毒性。其实验往往使用原代肝细胞或者肝癌细胞系(比如HepG2)进行培养,加入药物后检测肝功能标志物(比如AST、ALT、GLDH、ALP)和细胞凋亡标志物(比如caspase-3)从而评估药物对肝脏的潜在毒性。


泉心泉意云智慧供应链提供一系列细胞毒性检测试剂盒,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

Abcam

Anti-Caspase-3 antibody [E87]

Ab32351

Abcam

Cell Counting Kit 8 (WST-8 / CCK8)

Ab228554-1000tests

Abcam

Human Albumin ELISA试剂盒

ab108788

Abcam

Human Creatinine ELISA试剂盒

ab108790

Abcam

Human Urea ELISA试剂盒

ab108791

Abcam

Human Uric Acid ELISA试剂盒

ab108792

Abcam

LDH Assay Kit (Cytotoxicity)

ab65393

Abcam

Mouse Albumin ELISA Kit

ab207620

Abcam

Rat Albumin ELISA Kit

ab235642

Abcam

Renin Assay试剂盒 (Fluorometric)

ab138875

Abcam

Urinary Albumin/Creatinine Ratio (ACR) ELISA试剂盒

ab108789

Abmart

Cell Counting Kit-8 (CCK8)

A10015A

Abnova

Albumin (Human) ELISA Kit

KA0454

Abnova

Albumin (Human) ELISA Kit

KA0455

Abnova

Albumin (Mouse) ELISA Kit

KA0488

Abnova

Albumin (Pig) ELISA Kit

KA0497

Abnova

Albumin (Rat) ELISA Kit

KA0501

Abnova

CASP3 monoclonal antibody (M02), clone 4D3

H00000836-M02(活动产品)

Abnova

CASP9 polyclonal antibody (A01)

H00000842-A01(活动产品)

Abnova

Uric Acid Assay Kit

KA1651

ATCC

Hep3B

CRL-7028

ATCC

HepG2

CRL-7007

ATCC

HepG2细胞

SNL-083

ATCC

Huh7细胞

SNL-085

Beyotime碧云天

活细胞Caspase-3活性检测试剂盒

C1168M

Beyotime碧云天

活细胞Caspase-3活性与Annexin V细胞凋亡检测试剂盒

C1077M

COBIOER科佰

AML12(小鼠正常肝细胞)

CBP60909

COBIOER科佰

BRL(大鼠肝细胞)

CBP60870

COBIOER科佰

BRL-3A(大鼠肝细胞)

CBP60872

COBIOER科佰

Hep3B人肝癌细胞

CBP60197

COBIOER科佰

HepG2人肝癌细胞

CBP60199

COBIOER科佰

HL-7702(人肝细胞)

CBP60224

DLS

Microsome HuLiver 150DonorPool人肝微粒体

452117

DOJINDO同仁化学

Cell Counting Kit-8细胞增殖毒性检测试剂盒 CCK-8(CCK8)

CK04-500T

iCell赛百慷

huh-7人肝癌细胞

iCell-h080

iCell赛百慷

L-O2人正常肝细胞

iCell-h054

iCell赛百慷

QSG-7701 人正常肝细胞

iCell-h089

iCell赛百慷

小鼠原代肝实质细胞

MIC-iCell-d017

IPHASE汇智和源

肝细胞代谢培养基

193301.21

IPHASE汇智和源

肝细胞维持培养基

193301.43

IPHASE汇智和源

混合人肝微粒体

0121A1.03

IPHASE汇智和源

空白SD大鼠肝细胞

T01932B1.21

IPHASE汇智和源

酶抑制(IC50)研究试剂盒,人肝微粒体

0115A1.13

IPHASE汇智和源

贴壁肝细胞

085A12.21

IPHASE汇智和源

贴壁食蟹猴肝细胞

01932B1.21

IPHASE汇智和源

悬浮SD大鼠肝细胞

01931D1.11

MEDCHEMEXPRESS (MCE)

Caspase-3 Antibody

HY-P80046-50ul

MedChemExpress (MCE) 

Cytotoxicity LDH Assay Kit 

HY-K1090

Procell普诺赛

LX-2(人肝星形细胞)

CL-0560

Promega

CellTiter-Glo® 3D Cell Viability Assay

G9681

QuiCell葵赛生物

兔肝脏间质细胞永生化

QuiCell-Y1669

RayBiotech

Human Cleaved-Caspase-3 (D175) and Caspase-3 ELISA

PTE-CASP3-D175-T-2

TPCS

SD大鼠贴壁单供体肝细胞

CRH-100SDS-PQ

TPCS

冻存犬肝实质细胞(雄性,比格犬,单供体)贴壁

CDH-100BES-PQ

TPCS

冻存兔肝实质细胞(雄性,New Zealan d Rabbit,多供体)悬浮

CRH-100NRP-SQ

TPCS

冻存小鼠肝 实质细胞/(雄性.BALB/C,多供 体),悬浮

CMH-100BAP-SQ

TPCS

冻存小鼠肝实质细胞(雌性,CD-1,多供体)悬浮

CMH-200CD-SQ

TPCS

肝细胞复苏培养基-即用型

HTS-R-120

TPCS

肝细胞培养基套装(包被/复苏/铺板/维持)-即用型

HCTPM-R-002

TPCS

肝细胞铺板培养基-即用型

HPM-R-120

TPCS

冷冻保存的雄性比格犬肝细胞(单个)

CDH-100BES- PQ

XenoTech

混合Balb c小鼠肝微粒体Pooled Bal

M3000

金少源生物

HuH-7细胞 人肝癌细胞

JSY-CC3686

普莱特生物

混合人肝S9

S10000

齐氏生物

牛肝微粒体

6-1008

Promega

P450-Glo™ CYP450 Assay System

V8911

Promega

P450-Glo™ CYP1A1 Assay System

V8751

Promega

P450-Glo™ CYP2C9 Assay and Screening Systems

V8791

IPHASE汇智和源

CYP450酶代谢表型研究试剂盒,化学抑制法/7种抑制剂,人肝微粒体

0113A1.13

IPHASE汇智和源

CYP450酶代谢表型研究试剂盒,重组酶法/7种酶

0114A1.01

IPHASE汇智和源

CYP450酶代谢表型研究试剂盒(化学抑制法/7种抑制剂

111111

 

2.3.4 免疫原性分析

免疫原性检测是抗体药物研发过程中必不可少的过程,需要在临床前和临床阶段均开展。具有免疫原性的药物可能诱发机体产生有害的免疫反应,能形成抗药抗体(anti-drug antibody, ADAs)和中和抗体(neutralizing antibody, NAbs)。考虑到免疫原性会严重影响药物的有效性和安全性,FDA等药监部门要求对所有生物药都要进行免疫原性的检测。根据FDA指南,生物药的免疫原性检测主要包含免疫原性筛选、ADA确认以及ADA表征3个步骤。免疫原性筛选是基于ELISA、ECL、RIA等方法检测识别抗体蛋白药的ADA,然后通过蛋白药竞争性结合验证ADA是否具有特异性,排除假阳性结果,最后通过竞争性配体结合分析、亚型分析、结合稳定性分析、抗原表位特异性分析、结合稳定性、中和能力分析等进行ADA表征。

在糖尿病抗体药物研究,抗体药的安全性检测十分重要。在传统检测中,一般选择色谱方法进行检测,但是其繁琐的试验过程以及较小的通量增加了成本,因此更高通量、更快速的抗体滴度检测、错配分析、聚集程度检测、糖基化分析、表面疏水性检测、表面电荷检测、多特异性检测及胞饮作用检测方法的应用,将进一步提高其药物的安全性等。

以PAIA Biotech高通量抗体滴度筛选试剂盒为例,简要介绍成药性抗体的检测分析的原理;PAlA Biotech在中间突起的孔里预先加入微球,微球上带有Fc结构。由于微孔板中间突起,因此在重力作用下微球位于孔板底部。向微孔中加入带有荧光集团的proteinA,然后加入样本,并进行混匀。样本中的抗体分子会和带有荧光集团的proteinA结合,并存在溶液中。而未被样本中抗体结合的proteinA分子将被带有Fc结构的微球结合,并沉淀于微孔底部。


透过微孔板底部进行荧光分析,基于荧光值的大小即可判定样本中抗体滴度的大小。

图片21.png 


基于此原理,PAlA Biotech还开发了抗体错配分析、聚集程度检测、糖基化分析、表面疏水性检测、表面电荷检测、多特异性检测及胞饮作用检测系列试剂盒。这些基于微孔法的检测试剂盒,相对于传统的检测方法,通量更大、检测速度更快,并且可以兼容自动化系统,节省更多人力成本。


泉心泉意云智慧供应链提供一系列免疫原性检测试剂盒,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

Abcam

Adenosine Deaminase (ADA) Activity Assay试剂盒 (Colorimetric)

ab211093

Abcam

Alexa Fluor® 488 Anti-MHC class I + HLA A + HLA B antibody [EPR1394Y]

ab198376

Abcam

Anti-CD3 antibody [OKT3]

ab86883

Abcam

Anti-MHC class I + HLA A + HLA B antibody [EPR1394Y]

ab134189

Abcam

Anti-MHC Class II antibody [6C6]

ab55152

Abcam

Anti-MHC Class II beta antibody [EPR11227]

ab170867

Abcam

PE Anti-MHC class I antibody [34-1-2S]

ab95571

Abcam

PE Anti-MHC class II I E kappa antibody [14-4-4S]

ab25585

Abcam

violetFluor™ 500 Anti-MHC Class II I Ab + Ad antibody [M5/114.15.2]

ab272245

Abcam

ADA ELISA试剂盒

ab277465

Miltenyi Biotec

T Cell Activation/Expansion Kit, mouse/T细胞激活/扩增试剂盒

130-093-627

PAIA biotech

Aggregation Assay for Fc containing proteins (1 kit)

PA-301-01

PAIA biotech

Developability Assay (1 CEX Kit)

PA-DEV-CEX-01

PAIA biotech

Developability Assay (1 HEP Kit)

PA-DEV-HEP-01

PAIA biotech

Developability Assay (1 HIC Kit)

PA-DEV-HIC-01

PAIA biotech

Developability Assay (1 OVA Kit)

PA-DEV-OVA-01

PAIA biotech

Developability Assay 6His-HIC beta (2 kits)

PA-DEV-HIC6H

PAIA biotech

Developability Assay 6His-OVA beta (2 kits)

PA-DEV-OVA6H

PAIA biotech

Developability Assay Albumin beta (2 kits)

PA-DEV-HSA

PAIA biotech

Fab Low Titer Assay

PA-105-01

PAIA biotech

Fc Titer Assay

PA-104-01

PAIA biotech

Glycan Assay for non-Fc containing proteins

PA-203-01

PAIA biotech

Glycan Assay kit for Fc containing Proteins

PA-201-01

PAIA biotech

Purity and Mispairing Assay for Fc containing proteins (1 kit)

PA-401-01

PAIA biotech

Purity and Mispairing Assay, HIC beta (2 kits)

PA-PMA-HIC

百普赛斯

Anti-Bevacizumab Antibody (AY9) (recommended for ADA assay)

BEB-Y9-100ug

百普赛斯

Rabbitxa0Anti-Mousexa0FMC63xa0Polyclonalxa0Antibody (recommended for ADA assay) (MALS verified)

FM3-S93-100ug

诺为生物

CD28 Monoclonal Antibody (CD28.2)

16-0289-81

诺为生物

CD3 Monoclonal Antibody (OKT3),

16-0037-81

中赢生物

IL-21 NK细胞扩增试剂

ZY-NKZ-0104

钰博生物

Canine IL-2 Elisa Kit

YB70237-96T

默沙克生物

人白介素6(IL-6)ELISA Kit

KT34251-96T

仑昌硕生物

小鼠白细胞介素6(IL-6)定量检测试剂盒

ED-20188-96T

UA Bio

IL-6, Human

UA040052-50ug

T&L Biological同立海源

重组小鼠IL-2蛋白

TLM820-0050

T&L Biological同立海源

重组人IL-2蛋白(高效型)

GMP-TL906-0100

STEMCELL

Human Recombinant IL-2 (CHO-expressed)

78036

Solarbio索莱宝

Rat IL-6 ELISA KIT

SEKR-0005-96T

Solarbio索莱宝

Porcine IL-6 ELISA KIT

SEKP-0004-96T

Solarbio索莱宝

Porcine IL-2 ELISA KIT

SEKP-0002-96T

Solarbio索莱宝

Mouse IL-6 ELISA KIT

SEKM-0007-96T

Solarbio索莱宝

Human IL-6 ELISA KIT

SEKH-0013-96T

Solarbio索莱宝

Canine (dog) IL-2 ELISA Kit

SEKC-0024-96T

SinoBiological义翘神州

RecombinantAnti-IL-6 Antibody,Rabbit Monoclonal

50136-R076-100

SinoBiological义翘神州

Recombinant Human IL-2 Protein, GMP grade, HPLC-verified

GMP-11848-HNAE

SinoBiological义翘神州

IL-6 Protein,Mouse,Recombinant

50136-MNAE-100

SinoBiological义翘神州

IL-6MatchedELISAAntibodyPairSet,Human

SEKB10395-5

SinoBiological义翘神州

Anti-IL-6RAntibody,RabbitPolyclonal

50280-RP01-100

Servicebio赛维尔

Anti-IL-6 Rabbit pAb

GB11117-100

Selleck蓝木

Tocilizumab (anti-IL-6R)

A2012-1mg

Selleck蓝木

Anti-mouse IL-6R-InVivo

A2157-1mg

Sanyou三优

Anti-IL-6 / IFNb2 Reference Antibody (MEDI 5117)

CHA966-1mg

Roche罗氏

Interleukin-2, human (hIL-2)

10799068001

QuanLab & CUSABIO

Rat Interleukin 6,IL-6 ELISA KIT

QE-CSB-E04640r-96T

QuanLab & CUSABIO

Rat Interleukin 2,IL-2 ELISA kit

QE-CSB-E04628r-96T

QuanLab & CUSABIO

Mouse Interleukin 6,IL-6 ELISA KIT

QE-CSB-E04639m-96T

QuanLab & CUSABIO

Human Interleukin 6,IL-6 ELISA KIT

QE-CSB-E04638h-96T

QuanLab & CUSABIO

Human Interleukin 2,IL-2 ELISA kit

QE-CSB-E04626h-96T

QuanLab & CUSABIO

Dog Interleukin 2,IL-2 ELISA Kit

QE-CSB-E11258c-96T

proteintech三鹰

Mouse IL-6 ELISA Kit

KE10007

proteintech三鹰

AuthentiKine™ Human IL-6 ELISA Kit

KE00139

PerkinElmer(PE)

HTRF Human High Performance IL-2 Detection Kit

62HIL02V2PEG

PEPROTECH派普泰克

Recombinant Murine IL-6

216-16-10ug

PEPROTECH派普泰克

Recombinant Murine IL-2

212-12-5ug

PEPROTECH派普泰克

Recombinant Human IL-6

200-06-5ug

PEPROTECH派普泰克

Human IL-6 ELISA Development Kit (ABTS)

900-K16K

novoprotein近岸蛋白

Recombinant Mouse IL-2

CK24-10ug

novoprotein近岸蛋白

Recombinant Human IL-6

C009-10ug

novoprotein近岸蛋白

Recombinant Human IL-6

GMP-C009-500ug

novoprotein近岸蛋白

Recombinant Human IL-21

GMP-CC45-500ug

novoprotein近岸蛋白

IL-21/Interleukin-21

CC45-50ug

novoprotein近岸蛋白

IL-2/Interleukin-2/T cell growth factor/TCGF

C013-50ug

novoprotein近岸蛋白

IL-2/Interleukin-2/T cell growth factor/TCGF

CX66-10ug

novoprotein近岸蛋白

Human IL-6 Antibody(12H6)

DA011-2mg

novoprotein近岸蛋白

Human IL-6 Antibody (15H5)

DA012-2mg

NIBSC

2nd International Standard for Interleukin-6 (IL-6) (Human, recombinant)

21-308

NeoBioscience

QuantiCyto® Rat IL-6 ELISA kit(大鼠白细胞介素-6)

ERC003.96

NeoBioscience

QuantiCyto® Mouse IL-6 ELISA kit

EMC004.48

NeoBioscience

QuantiCyto® Human IL-6 ELISA kit

EHC007.96

MultiSciences联科生物

Rat IL-6 High Sensitivity ELISA Kit检测试剂盒

EK306HS

MultiSciences联科生物

Rat IL-6 ELISA Kit检测试剂盒

EK306-48T

MultiSciences联科生物

Mouse IL-6 High Sensitivity ELISA Kit检测试剂盒

EK206HS-96

MultiSciences联科生物

Mouse IL-6 ELISA Kit检测试剂盒

EK206/3-96

MultiSciences联科生物

Mouse IL-6 ELISA Kit检测试剂盒

EK206-48T

MultiSciences联科生物

Human sIL-2Rα/CD25  ELISA Kit检测试剂盒

EK191/2-96

MultiSciences联科生物

Human IL-6 ELISA Kit检测试剂盒

EK106/2-96

MultiSciences联科生物

Human IL-2 ELISA Kit检测试剂盒

EK102-96

MultiSciences联科生物

Mouse IL-6 ELISA Kit检测试剂盒

EK206/3-96

MultiSciences联科生物

Human IL-6 High Sensitivity ELISA Kit检测试剂盒

EK106HS-48

MultiSciences联科生物

Human IL-6 ELSA Kit 检测试剂盒

EK106/2-96

Miltenyi Biotec美天旎

MACS GMP Recombinant Human IL-21

170-076-115

Miltenyi Biotec美天旎

Human IL-21, premium gr. (25 µg)

130-095-769

Miltenyi Biotec美天旎

Human IL-2 IS, research grade  50 µg

130-097-743

Miltenyi Biotec美天旎

CD122 (IL-2Rb)-PE, human 30 tests

130-100-255

MEDCHEMEXPRESS (MCE)  

IL-2, Mouse (Synonyms: Recombinant Mouse Interleukin-2,Mouse

HY-P7077-10ug

MEDCHEMEXPRESS (MCE)  

IL-2 Protein, Human (HEK293, His)

HY-P70758-10ug

MEDCHEMEXPRESS (MCE)  

IL-6R alpha 蛋白, Human (HEK293, His-Avi)

HY-P78472-50ug

MEDCHEMEXPRESS (MCE)  

IL-6R alpha Protein, Human (HEK293, Fc)

HY-P73222-50ug

MEDCHEMEXPRESS (MCE)  

IL-6 Protein, Human (N-His)

HY-P7044B-50ug

MEDCHEMEXPRESS (MCE)  

IL-6 Protein, Human (Biotinylated)

HY-P78854-100ug

MEDCHEMEXPRESS (MCE)  

IL-2 Protein, Mouse

HY-P7077-10ug

MEDCHEMEXPRESS (MCE)

IL-2 Protein, Human (His)

HY-P7037B-10ug

MEDCHEMEXPRESS (MCE)

IL-2 Protein, Human

HY-P7037-2ug

MEDCHEMEXPRESS (MCE)

Animal-Free IL-6 Protein, Human (His)

HY-P7044AF-50ug

Invitrogen

IL-6 Mouse ELISA Kit

BMS603-2

Invitrogen

Rat IL-6 ELISA Kit

BMS625

Invitrogen

Mouse IL-6 Uncoated ELISA Kit

88-7064-77

Invitrogen

IL-6 Human Uncoated ELlSA Kit

88-7066-88

Invitrogen

IL-2 Mouse Uncoated ELISA Kit

88-7024-88

Invitrogen

IL-2 Monoclonal Antibody (JES6-5H4), PE-Cyanine7, eBioscience™

25-7021-82

Invitrogen

IL-2 Monoclonal Antibody (JES6-5H4), PE, eBioscience™

12-7021-82

Invitrogen

Human IL-2 Uncoated ELISA Kit

88-7025-77

Invitrogen

Basic IL-6 Human ELISA Kit

ECH007

GenScript金斯瑞

IL-21, Human

Z03076-10

FineTest菲恩

小鼠可溶性白细胞介素6受体 (sIL-6R)ELISA试剂盒

EM1364-96T

FineTest菲恩

Monkey IL-6(Interleukin 6) ELISA Kit

EMK0041-96T

Elabscience

小鼠白介素6(IL-6)酶联免疫吸附测定试剂盒

E-EL-M0044-96T

Elabscience

大鼠高敏白介素6(IL-6)酶联免疫吸附测定试剂盒

E-HSEL-R0004-48T

Elabscience

大鼠白介素6(IL-6)酶联免疫吸附测定试剂盒

E-EL-R0015-96T

Elabscience

Rat IL-6(Interleukin 6) ELISA Kit

E-EL-R0015-48T

Elabscience

Human IL-6(Interleukin 6) ELISA Kit

E-EL-H6156-96T

Elabscience

HS Rat IL-6(Interleukin 6) ELISA Kit

E-HSEL-R0004-96T

eBioscience

IL-6 Human Uncoated ELISA Kit with Plates

88-7066-86

eBioscience

IL-2 Monoclonal Antibody (JES6-5H4), PE-Cyanine7

25-7021-82

eBioscience

IL-2 Human Uncoated ELISA Kit

88-7025-77

Beyotime碧云天

Recombinant Murine IL-2

P5907-5μg

Beyotime碧云天

Recombinant Human IL-2

P5115-10μg

Beyotime碧云天

Rat IL-6 ELISA Kit

PI328

Beyotime碧云天

Mouse IL-6 ELISA Kit

PI326

Beyotime碧云天

Mouse IL-2 ELISA Kit

PI575

Beyotime碧云天

Human IL-6 ELISA Kit (High-sensitive)

PI325

Beyotime碧云天

Human IL-6 ELISA Kit

PI330

Beyotime碧云天

Human IL-2 ELISA Kit

PI580

BD Pharmingen

Hu IL-6 OptEIA ELISA Set

555220

BD Pharmingen

Hu IL-6 CBA Flex Set A7 100Tst

558276

BD Pharmingen

Hu IL-21 BV421 3A3-N2.1 100Tst

564755

BD Pharmingen

Hu IL-2 OptEIA ELISA Set

555190

BD Pharmingen

Hu IL-2 CBA Flex Set A4 100Tst

558270

百普赛斯

Human IL-6 R alpha / CD126 Protein, His Tag

ILR-H4223-50ug

百普赛斯

Human IL-6 R alpha / CD126 Protein, Fc Tag

ILR-H5259-100ug

百普赛斯

Human IL-6 Protein, premium grade

IL6-H4218-20ug

百普赛斯

Human IL-6 Protein, premium grade

IL6-H4218-50ug

百普赛斯

Human IL-6 Protein, His Tag (MALS verified)

IL6-H5243-100ug

百普赛斯

Human IL-22 Protein, His Tag

IL2-H524a-50ug

百普赛斯

Human IL-2 R gamma / CD132 Protein, His Tag

ILA-H52H5-100ug

百普赛斯

Human IL-2 R beta / CD122 Protein, His Tag (SPR verified)

CD2-H5221-100ug

百普赛斯

Human IL-2 R alpha / CD25 Protein, His Tag

ILA-H52H9-100ug

百普赛斯

Human IL-2 Protein, Tag Free (MALS verified)

IL2-H5215-20ug

百普赛斯

Human IL-2 Protein, His Tag

IL2-H52H8-100ug

百普赛斯

Human IL-2 ELISA Kit

CRS-B008-96tests

百普赛斯

GMP Human IL-2 Protein

GMP-L02H14

百普赛斯

Cynomolgus IL-2 Protein, His Tag

IL2-C5249-100ug

百普赛斯

Biotinylated Human IL-6 R alpha / CD126 Protein, Fc,Avitag™

ILR-H82F9-25ug

百普赛斯

Biotinylated Human IL-6 Protein, Avitag™,His Tag (MALS verified)

IL6-H82Q9-25ug

百普赛斯

Biotinylated Human IL-2 R beta&IL-2 R alpha&IL-2 R gamma Protein, His,Avitag™&Twin Strep Tag (MALS verified)

ILG-H82W9-25ug

百普赛斯

Biotinylated Human IL-2 R alpha / CD25 Protein, His,Avitag™, premium grade

ILA-H82E6-25ug

百普赛斯

Biotinylated Human IL-2 Protein, Fc,Avitag™

IL2-H82F3-25ug

百普赛斯

Biotinylated Cynomolgus IL-2 R beta&IL-2 R gamma Heterodimer Protein, Fc,Avitag™&Fc,Avitag™ (MALS verified)

ILG-C82F4-25ug

Abcam

Monkey IL-6 ELISA Kit

ab242233

Abcam

Human IL-6 ELISA Kit

ab178013

Abcam

Anti-IL-6 antibody [1.2-2B11-2G10]

Ab9324-500ug

Abcam

Anti-IL-22RA1 antibody

Ab167213-50ug

Abcam

Anti-IL-22 antibody [EPR5741]

Ab133545-100ul

Abcam

Anti-IL-2 Receptor alpha antibody [SP176]

Ab231441-100ul

Abcam

Anti-IL-2 antibody

Ab9618-100ug

Abnova

HLA-A monoclonal antibody, clone W6/32

MAB6449

Abnova

HLA-A purified MaxPab mouse polyclonal antibody (B01P)

H00003105-B01P(活动产品)

Abnova

HLA-A purified MaxPab rabbit polyclonal antibody (D01P)

H00003105-D01P(活动产品)

Abnova

HLA-A/HLA-B/HLA-C monoclonal antibody, clone LY5.1

MAB6383

Abnova

HLA-A2 monoclonal antibody, clone BB7.2

MAB6434

Abnova

HLA-B monoclonal antibody, clone EP-4

MAB5202

Abnova

HLA-B monoclonal antibody, clone JOAN-1

MAB5320

Abnova

HLA-B purified MaxPab mouse polyclonal antibody (B01P)

H00003106-B01P(活动产品)

Abnova

HLA-B purified MaxPab rabbit polyclonal antibody (D01P)

H00003106-D01P(活动产品)

Abnova

HLA-C (Human) IP-WB Antibody Pair

H00003107-PW1(活动产品)

Abnova

HLA-C MaxPab rabbit polyclonal antibody (D01)

H00003107-D01(活动产品)

Abnova

HLA-C purified MaxPab mouse polyclonal antibody (B01P)

H00003107-B01P(活动产品)

Abnova

HLA-Class I monoclonal antibody, clone MEM-147

MAB0903

Abnova

HLA-Class I monoclonal antibody, clone MEM-81

MAB0904

Abnova

HLA-DMA MaxPab mouse polyclonal antibody (B01)

H00003108-B01(活动产品)

Abnova

HLA-DMA MaxPab rabbit polyclonal antibody (D01)

H00003108-D01(活动产品)

Abnova

HLA-DMA monoclonal antibody (M01), clone 3F12-F11

H00003108-M01(活动产品)

Abnova

HLA-DMA purified MaxPab rabbit polyclonal antibody (D01P)

H00003108-D01P(活动产品)

Abnova

HLA-DMB (Human) IP-WB Antibody Pair

H00003109-PW1(活动产品)

Abnova

HLA-DMB monoclonal antibody (M01), clone 6B3

H00003109-M01(活动产品)

Abnova

HLA-DOA MaxPab rabbit polyclonal antibody (D01)

H00003111-D01(活动产品)

Abnova

HLA-DPB1 monoclonal antibody (M01), clone 6C6

H00003115-M01(活动产品)

Abnova

HLA-DQB1 (Human) IP-WB Antibody Pair

H00003119-PW1(活动产品)

Abnova

HLA-DR/HLA-DP monoclonal antibody, clone HL-38

MAB0900

Abnova

HLA-DRB1 monoclonal antibody, clone DA2

MAB7239

Abnova

IL10 monoclonal antibody, clone 3C12C12

MAB8311

Abnova

IL10 polyclonal antibody

PAB16173

Abnova

IL1B (Human) ELISA Kit

KA0356

Abnova

IL2RA (Human) ELISA Kit

KA0522

Abnova

IL6 & HRH1 Protein Protein Interaction Antibody Pair

DI0229

Abnova

IL6 monoclonal antibody (M02), clone 2D12

H00003569-M02(活动产品)

Abnova

IL6 polyclonal antibody

PAB16164

Abcam

Anti-HLA Class 1 ABC antibody [EPR22172]

ab225636

Abcam

Anti-HLA-DR antibody [TAL 1B5]

ab20181

Abcam

Anti-CD3 antibody [SP162]

ab135372

Abcam

Anti-CD4 antibody [EPR19514]

ab183685

Abcam

Anti-FOXP3 antibody [EPR22102-37]

ab215206

Abcam

Anti-CD4 antibody [SP35]

ab213215

Abcam

Anti-CD8 alpha antibody [CAL66]

ab237709


2.4 生产工艺开发

糖尿病大分子药物一般通过药效药代以及毒理验证后会逐渐推进到临床阶段,同时进入后续的药物生产阶段,内部也会进入生产工艺开发阶段,整个过程需要严格遵守GMP要求,涉及到物料和整个操作流程的合规性,这里不做详细赘述。


泉心泉意云智慧供应链提供一系列生产工艺开发相关试剂盒,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

凯杰QIAGEN

EndoFree Plasmid Maxi Kit (10)

12362

凯杰QIAGEN

EndoFree Plasmid Mega Kit (5)

12381

凯杰QIAGEN

EndoFree Plasmid Giga Kit (5)

12391

凯杰QIAGEN

HiSpeed Plasmid Midi Kit (25)

12643

凯杰QIAGEN

HiSpeed Plasmid Maxi Kit (10)

12662

凯杰QIAGEN

HiSpeed Plasmid Maxi Kit (25)

12663

凯杰QIAGEN

HiSpeed Plasmid Giga EF Kit (5)

1054575

凯杰QIAGEN

HiSpeed Plasmid Mega EF Kit (5)

1054578

凯杰QIAGEN

 QIAprep 96 Turbo Kit (5)

27191

凯杰QIAGEN

QIAamp PowerFecal Pro DNA Kit (50)

51804

凯杰QIAGEN

QIAamp ccfDNA/RNA Kit (50)

55184

凯杰QIAGEN

miRCURY LNA miRNA PCR Panels:

定制产品


2.5 已上市的大分子药物盘点

目前市面上上市的糖尿病治疗大分子药物主要是胰岛素类似物和GLP-1受体激动剂,部分盘点如下:

品名称

药物性质

上市时间

公司

国家

作用机制

门冬胰岛素(Insulin Aspart)

速效胰岛素类似物

1999年

诺和诺德

丹麦

模拟人体胰岛素作用,快速降低血糖

甘精胰岛素(Insulin Glargine)

长效胰岛素类似物

2000年

赛诺菲

法国

提供平稳的基础胰岛素水平,持续降低血糖

地特胰岛素(Insulin Detemir)

长效胰岛素类似物

2005年

诺和诺德

丹麦

提供稳定的基础胰岛素,减少血糖波动

门冬胰岛素(Insulin Aspart)

速效胰岛素类似物

2005年

通化东宝

中国

模拟人体胰岛素作用,快速降低血糖

利拉鲁肽(Liraglutide)

GLP-1受体激动剂

2009年

诺和诺德

丹麦

促进胰岛素分泌,抑制胰高血糖素释放,减缓胃排空

超长效胰岛素类似物(Insulin Degludec)

超长效胰岛素类似物

2012年

诺和诺德

丹麦

提供超长效的基础胰岛素水平,减少每日注射次数

度拉糖肽(Dulaglutide)

GLP-1受体激动剂

2014年

礼来

美国

促进胰岛素分泌,抑制胰高血糖素,延缓胃排空

甘精胰岛素(Insulin Glargine)

长效胰岛素类似物

2014年

甘李药业

中国

提供平稳的基础胰岛素水平,持续降低血糖

贝那鲁肽(Benaglutide)

GLP-1受体激动剂

2016年

四川绿叶制药

中国

促进胰岛素分泌,抑制胰高血糖素,延缓胃排空

地特胰岛素(Insulin Detemir)

长效胰岛素类似物

2019年

联邦制药

中国

提供稳定的基础胰岛素,减少血糖波动

赖脯胰岛素(Insulin Lispro)

速效胰岛素类似物

2019年

通化东宝

中国

模拟人体胰岛素作用,快速降低血糖

利拉鲁肽(Liraglutide)

GLP-1受体激动剂

2021年

江苏豪森药业

中国

促进胰岛素分泌,抑制胰高血糖素释放,减缓胃排空

替尔泊肽(Tirzepatide)

GIP和GLP-1受体双重激动剂

2022年

礼来

美国

同时激活GIP和GLP-1受体,改善胰岛素分泌和血糖控制

利鲁平

GLP-1受体激动剂

已上市

华东医药

中国

促进胰岛素分泌,抑制胰高血糖素释放,减缓胃排空,帮助控制血糖水平。

贝特鲁肽(Pegavisenatide)

GLP-1受体激动剂

临床试验阶段

华领医药

中国

激活GLP-1受体,促进胰岛素分泌,改善血糖控制



三、糖尿病小分子药物开发

小分子药物在糖尿病治疗中占据重要地位,主要通过调节胰岛素分泌、改善胰岛素敏感性、抑制葡萄糖重吸收等机制来控制血糖水平,常见的糖尿病小分子药物包括胰岛素分泌促进剂和胰岛素增敏剂。

胰岛素分泌促进剂是一类通过刺激胰岛β细胞分泌胰岛素达到降低血糖的药物。通过不同途径刺激胰岛β细胞释放胰岛素,增加胰岛素的分泌量。胰岛素分泌促进剂包括刺激胰岛β细胞分泌胰岛素的磺酰脲类药物(如格列本脲、格列吡嗪),以及通过抑制DPP-4酶(二肽基肽酶-4)延长GLP-1的作用时间而促进胰岛素分泌的DPP-4抑制剂(如西格列汀、沙格列汀)。

胰岛素增敏剂是一类通过增强机体对胰岛素的敏感性,减轻胰岛素抵抗,从而降低血糖的药物,主要适用于存在明显胰岛素抵抗的II型糖尿病患者。其作用机制主要是通过激活过氧化物酶体增殖激活受体γ(PPARγ),调控与胰岛素效应相关的基因转录,促进外周组织对葡萄糖的摄取和利用,减少肝脏葡萄糖输出。常见的胰岛素增敏剂包括双胍类药物(如二甲双胍)以及噻唑烷二酮类(TZD),双胍类药物能够通过降低肝糖输出改善胰岛素敏感性;噻唑烷二酮类(TZD)能够增加胰岛素敏感性,如吡格列酮,激活PPARγ受体。

小分子药物的开发流程包括靶点验证与发现、药物筛选和候选物鉴定,候选化合物优化、药效和毒性评估、临床前研究、临床试验、上市监控。在小分子药物的开发中,从靶点发现到临床试验的每个阶段都具有系统性和实验严谨性,特别是对化合物的结构优化和药代动力学特性的改进。相比大分子药物,小分子药物在开发过程中更多依赖高通量筛选、化学合成和ADME(Absorption, Distribution, Metabolism, and Excretion Optimization)优化,这些环节的高效实施决定了最终药物的成功开发和市场化应用。

3.1 靶点发现和验证

抑制剂筛选试验是药物发现和开发过程中的一个关键步骤,用于识别和评估能够抑制特定靶标(如酶、受体或蛋白质-蛋白质相互作用)活性的化合物。这些试验对于发现新药、理解疾病机制以及优化现有治疗方案都至关重要。以BPS 的Activin A: Activin RIIB【生物素标记】抑制剂筛选试剂盒(#82531)为例简述抑制剂筛选试验。

首先,板面上预先涂布了Activin A蛋白。经过封闭步骤后,加入生物素标记的ACVR2B。板面经洗涤后,与链亲和素-HRP一起孵育。经过最后的洗涤步骤后,加入ELISA ECL底物,从而产生化学发光。信号与Activin A与其受体的结合程度成正比。

图片22.png

 

泉心泉意云智慧供应链提供糖尿病抑制剂筛选的靶点工具,相关产品货号见附录

品牌

品名

货号

BPS bioscience

Activin A: Activin RIIB[Biotinylated] Inhibitor Screening Assay Kit

82531

BPS bioscience

Activin Blocker

102121

BPS bioscience

ALK2 (ACVR1) Kinase Assay Kit

79605

BPS bioscience

TGFβR1 (ALK5) Kinase Assay Kit

78819

 

3.2. 小分子化合物库

靶点确定后,根据靶点设计一系列与该靶点匹配的苗头化合物,苗头化合物的生产可以从小分子化合物库购买,这些苗头化合物会经过一系列的高通量筛选(HTS)和验证从而得到先导化合物。筛选包括虚筛和实验筛选两种。虚拟筛选是基于计算机模拟的化合物筛选方法,基于生物靶点的结构以及配体,通过计算机模拟,从大量化合物库中快速筛选出具有活性的化合物,可以在化合物合成前进行筛选,初步评估化合物的活性和成药性,优化化合物的设计,排除低活性或成药性差的化合物,具有通量高,成本低等多种优势。实验筛选是通过实验筛选出一系列生物实验方法直接测试化合物的生物活性,具有检测结果可靠,可测试化合物的多种生物活性,验证虚筛结果,筛选出真正具有活性的化合物。

市场上有多种小分子化合物库可供选择,这些化合物库通常具有良好的类药性、多样性和生物活性。目前,在糖尿病研究中比较有代表性的化合物库品牌包括TargetMol、Selleck、MCE等。

TargetMol的糖尿病化合物库具有800多个糖尿病相关活性化合物,可以用于糖尿病的药物筛选和研究。覆盖了包括SGLT、PPAR、DPP-4、AMPK在内的糖尿病热门靶点,其化合物结构多样能够提升细胞的渗透性,该化合物库基于NMR、HPLC/LCMS等多种检测技术保证化合物的结构正确,纯度高,减少假阳性。 

Selleck的糖尿病化合物库具有155个小分子,覆盖I型和II型糖尿病调节因子靶点,如DPP-4、GPR、钾离子通道、PPAR和SGLT等。Selleck抗糖尿病化合物结构丰富,生物活性强,可渗透细胞,同时化合物经过NMR和HPLC测定,确保化合物纯度,可用于探索糖尿病相关药物的筛选和研究。

MCE的糖尿病相关化合物库收录了732种小分子化合物,覆盖了SGLT,PPAR,DPP-4,AMPK,二肽基肽酶,胰高血糖素受体等靶点,MCE抗糖尿病相关化合物可以调节多个与血糖代谢相关靶点,是研究糖尿病发病机制及筛选潜在药物的重要工具。

选定化合物库后,构建与选定靶点相关的细胞模型或动物模型,通过高通量技术进行筛选,筛选过程中涉及包括细胞筛选、酶活性测定、基因表达分析等在内的多种技术,可以快速评估化合物与靶点的相互作用。


泉心泉意云智慧供应链提供多种用于糖尿病大分子药物化合物库,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

TargetMol

Preclinical Compound Library

SEW2871

Selleck

抗糖尿病化合物库

L2900

Selleck

小鼠代谢化合物库

L8900

MCE

抗糖尿病化合物库 - Anti-diabetic Compound Library

HY-L040


3.3 高通量筛选和药效实验

小分子化合物的筛选分为初筛和复筛两个过程。初筛方法多种多样,包括高内涵筛选(High-Content Screening,HCS),细胞模型筛选,酶抑制剂筛选,细胞模型筛选。以细胞模型筛选为例进行简单介绍,筛选过程中可以用合成的化合物处理细胞或模型系统,通过检测化合物对细胞功能的影响,如葡萄糖摄取能力评估化合物在细胞水平上的生物活性和潜在毒性。

初筛后,对初筛筛选出的化合物进行不同浓度的梯度实验,以确定其有效浓度范围,在这个过程中需要通过重复实验确认化合物的活性,并排除假阳性的结果。

在此过程中会涉及多种药效等的检测分析方法,其大分子药物检测方法基本相同,也包括体外实验和体内实验,详情参考糖尿病药物开发——大分子药物。

3.4  药物代谢动力学分析

药物动力学分析主要用于研究药物在体内吸收、分布、代谢和排泄过程,通过测定药物浓度随时间的变化,计算药物在体内的半衰期、清除率数据。药物动力学分析对于优化给药方案,确保药物在体内达到有效浓度的同时避免毒性反应,保障药物的安全性和有效性提供重要价值。

大分子药物由于很难被患者吸收所以多采用注射的方式进入机体,而小分子药物则多采用制剂的生产方式以便被患者口服,因此在小分子药物研发阶段需要通过一系列实验分析药物代谢动力学,比如通过人造肠胃液评估药物在肠胃中的、溶解度、稳定性以及吸收情况;采用平衡透析法、超滤法等测定药物与血浆蛋白的结合率了解药物在体内的分布特性;利用肝微粒体、肝细胞等模型研究药物的代谢稳定性以及代谢产物;体外模型或细胞实验研究药物及其代谢物的排泄途径药物在机体的半衰期、清除率等。

3.4.1  药物代谢动力学——溶解度和稳定性测试

小分子药物在患者肠道的崩解程度影响药物的效果,因此在开发阶段,需要使用人造肠胃模拟液能够模拟真实的胃部环境/肠道环境,评估二甲双胍等小分子药物在胃中/肠道中的崩裂情况,以评估药物的溶解度、稳定性和吸收特性。FaSSIF(禁食状态模拟肠液)、FeSSIF(进食状态模拟肠液)和FaSSGF(禁食状态模拟胃液)是常用的模拟液,这些模拟液能够更加真实的模拟人体进食和禁食状态下的肠胃液成分,适用于一些难溶性药物的溶解度测试,

目前市面上已经有一些比较成熟的肠胃模拟液,如biorelevant的FFF02 3F粉末能够模拟禁食/进食的肠液,具体使用流程为:选择需要模拟的肠胃模拟液,按照试剂说明书或文献中的配方配制模拟液并将其置于37℃的水浴环境中以模拟人体体温,,然后将合适剂量的药物溶解在适量的模拟液中(如果药物不易溶解,可以适当进行加热或使用超声波辅助溶解),药物样品加到模拟液中后,轻轻搅拌后孵育,然后再预定的不同时间点取样,然后过滤去除未溶解的颗粒,最后利用高效液相色谱(HPLC)等分析方法测定药物的浓度。

图片23.png 

Biorelevant 肠胃模拟液示意图


泉心泉意云智慧供应链提供多种用于糖尿病小分子药物研究的肠胃模拟液等产品,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

biorelevant

FaSSIF/FeSSIF/FaSSGF Powder-3F Powder

FFF02(活动产品)

biorelevant

FaSSIF Buffer Concentrate

FASBUF(活动产品)

biorelevant

FeSSIF Buffer Concentrate

FESBUF(活动产品)

biorelevant

FaSSGF Buffer Concentrate

FASGBUF(活动产品)

biorelevant

FEDGAS Gel 6L

FDG-GEL(活动产品)

biorelevant

pH 3 Buffer Concentrate

FDG-BUF3 (活动产品)

biorelevant

pH4.5 Buffer Concentrate

FDG-BUF4.5(活动产品)

biorelevant

pH6 Buffer Concentrate

FDG-BUF6(活动产品)

biorelevant

FaSSIF-V2 Powder

V2FAS(活动产品)

biorelevant

FaSSIF-V2 Buffer Concentrate

V2FASBUF(活动产品)

biorelevant

FeSSIF-V2 Powder

V2FES(活动产品)

biorelevant

FeSSIF-V2 Buffer Concentrate

V2FASBUF(活动产品)

biorelevant

Canine Powder 6L

K9FAS(活动产品)

biorelevant

FaSSCoF power

COFAS01(活动产品)

biorelevant

FeSSCoF power

COFES01(活动产品)

biochamzone

Artificial Colonic Fluid (sterile) pH 7.0

BZ177

biochamzone

Artificial Blood Test Soil

BZ479

 

3.4.2  药物代谢动力学——代谢稳定性和代谢产物分析

代谢稳定性和代谢产物分析是药物研发中的重要环节,其中代谢稳定性指药物在体内被代谢酶降解的速率和效果,通过体外实验评估药物在肝微粒体/肝细胞的代谢速率,优化药物设计,提高成药性。代谢产物分析是鉴定和定量药物代谢产物,反映代谢途径,发现潜在毒性代谢产物,预测药物代谢后对机体的安全性。代谢稳定性实验流程大致如下:

使用人或动物的肝微粒体/肝细胞,然后将糖尿病筛选的小分子药物加入到含有肝微粒体/肝细胞的孵育体系中(通常在37℃,PH7.4环境下进行,加入NADPH(Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate - Reduced Form,还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸)作为辅酶以启动代谢反应),随后在不同时间点取样,通过HPLC或LC-MS/MS(Liquid Chromatography - Tandem Mass Spectrometry,即液相色谱-串联质谱联用技术)等方法测定药物及其代谢产物的浓度,计算药物的代谢速率常数(k)和代谢稳定性(以剩余百分比表示)等中药治疗评估候选药物。


泉心泉意云智慧供应链提供多种用于糖尿病小分子药物研究的药物代谢研究等产品,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

Promega

P450-Glo™ CYP450 Assay System

V8911

Promega

P450-Glo™ CYP1A1 Assay System

V8751

Promega

P450-Glo™ CYP2C9 Assay and Screening Systems

V8791

IPHASE汇智和源

CYP450酶代谢表型研究试剂盒,化学抑制法/7种抑制剂,人肝微粒体

0113A1.13

IPHASE汇智和源

CYP450酶代谢表型研究试剂盒,重组酶法/7种酶

0114A1.01

IPHASE汇智和源

CYP450酶代谢表型研究试剂盒(化学抑制法/7种抑制剂

111111


3.5已上市小分子药物盘点


药物名称

药物性质

作用机制

适应症

公司

国家

上市时间

Acarbose

α-糖苷酶抑制剂

抑制小肠上段的α-葡萄糖苷酶,延缓碳水化合物的吸收,降低餐后血糖

2型糖尿病

拜耳

德国

1990年代初(美国)

Miglitol

α-糖苷酶抑制剂

抑制小肠上段的α-葡萄糖苷酶,延缓碳水化合物的吸收,降低餐后血糖

2型糖尿病

默克

美国

1990年代末(美国)

Voglibose

α-糖苷酶抑制剂

抑制小肠上段的α-葡萄糖苷酶,延缓碳水化合物的吸收,降低餐后血糖

2型糖尿病

卫材

日本

1990年代初(日本)

Empagliflozin

SGLT2抑制剂

抑制肾脏对葡萄糖的重吸收,增加尿糖排泄,降低血糖水平

2型糖尿病

勃林格殷格翰和礼来

德国/美国

2014年(美国)

Ertugliflozin

SGLT2抑制剂

抑制肾脏对葡萄糖的重吸收,增加尿糖排泄,降低血糖水平

2型糖尿病

默克公司(从辉瑞授权)

美国

2017年(美国)

Canagliflozin

SGLT2抑制剂

抑制肾脏对葡萄糖的重吸收,增加尿糖排泄,降低血糖水平

2型糖尿病

强生

美国

2013年(美国)

Ipragliflozin L-脯氨酸

SGLT2抑制剂

抑制肾脏对葡萄糖的重吸收,增加尿糖排泄,降低血糖水平

2型糖尿病

安斯泰来、默沙东和小林制药

日本

2014年(日本)

Luseogliflozin水合物

SGLT2抑制剂

抑制肾脏对葡萄糖的重吸收,增加尿糖排泄,降低血糖水平

2型糖尿病

大正制药

日本

2014年(日本)

Alogliptin

DPP-4抑制剂

抑制DPP-4酶的活性,延长GLP-1和GIP的作用时间,刺激胰岛素分泌,抑制胰高血糖素分泌,从而降低血糖

2型糖尿病

武田制药和Furiex制药

日本/美国

2013年(美国)

格列本脲

胰岛素促泌剂(磺脲类)

通过与β细胞膜磺脲受体结合,关闭KATP通道,增加钙离子内流,刺激胰岛素分泌

2型糖尿病

多家制药公司

多个国家

1966年后

格列美脲

胰岛素促泌剂(磺脲类)

作用机制同格列本脲,但更长效

2型糖尿病

勃林格殷格翰等

德国等

1996年

格列吡嗪

胰岛素促泌剂(磺脲类)

作用机制同格列本脲

2型糖尿病

多家制药公司

多个国家

1966年后

格列齐特

胰岛素促泌剂(磺脲类)

作用机制同格列本脲

2型糖尿病

多家制药公司

多个国家

1966年后

格列喹酮

胰岛素促泌剂(磺脲类)

作用机制同格列本脲

2型糖尿病

多家制药公司

多个国家

1966年后

瑞格列奈

胰岛素促泌剂(格列奈类)

作用机制与磺脲类相似,但更迅速、作用时间更短,相对依赖葡萄糖

2型糖尿病

诺和诺德

丹麦

20世纪90年代

那格列奈

胰岛素促泌剂(格列奈类)

作用机制同瑞格列奈

2型糖尿病

诺华制药

美国

20世纪90年代

Metformin(二甲双胍)

二甲双胍类

减少肝脏葡萄糖的输出,改善外周胰岛素抵抗

2型糖尿病

多家制药公司

多个国家

1957年(法国)

Glucophage

二甲双胍类

作用机制同Metformin

2型糖尿病

默克

美国

1995年(美国)

Glumetza

二甲双胍类

作用机制同Metformin,缓释剂型

2型糖尿病

Salix Pharmaceuticals

美国

2005年

Fortamet

二甲双胍类

作用机制同Metformin,缓释剂型

2型糖尿病

Andrx Corporation

美国

2000年

Riomet

二甲双胍类

作用机制同Metformin,口服液剂型

2型糖尿病

Bristol-Myers Squibb

美国

未明确

Omarigliptin

DPP-4抑制剂

抑制DPP-4酶的活性,延长GLP-1和GIP的作用时间,刺激胰岛素分泌,抑制胰高血糖素分泌,从而降低血糖

2型糖尿病

默克公司

美国

未明确

SYR-472(特列加汀琥珀酸盐)

DPP-4抑制剂

抑制DPP-4酶的活性,延长GLP-1和GIP的作用时间,刺激胰岛素分泌,抑制胰高血糖素分泌,从而降低血糖

2型糖尿病

武田制药和Furiex制药

日本

未明确

Fasiglifam(TAK-875)

GPR40激动剂

激活GPR40,增强胰岛素分泌,降低血糖

2型糖尿病

武田制药

日本

未明确

Aleglitazar

PPARα/γ激动剂

激活PPARα和PPARγ,改善胰岛素敏感性,降低血糖

2型糖尿病

罗氏

瑞士

未明确

HTD1801(熊去氧胆小檗碱)

抗炎及代谢调节剂

激活AMPK及抑制NLRP3,改善葡萄糖代谢、胰岛素抵抗、脂质代谢和肝脏炎症

2型糖尿病

未明确

中国

未明确

NOX-6-18

GPR132拮抗剂

抑制GPR132信号通路,降低胰岛炎症反应,改善葡萄糖代谢

2型糖尿病

山东大学于晓教授团队、北京大学焦宁教授团队联合孙金鹏教授团队

中国

未明确(处于研究阶段)

 

四、糖尿病细胞治疗

糖尿病的细胞治疗主要包括健康胰岛移植和干细胞衍生胰岛移植两种,通过在患者体内移植能够发挥正常胰岛素分泌功能的胰岛细胞实现机体的血糖水平调控。健康胰岛细胞移植是直接分离健康胰岛β细胞后移植到患者体内,从而让患者能够进行正常的胰岛素分泌。

干细胞衍生胰岛细胞移植:利用干细胞的分化潜能,通过诱导分化形成胰岛细胞后注入患者体内,以实现正常胰岛素分泌。该领域涉及的干细胞类型包括胚胎干细胞(human embryonic stem,hESC)、诱导多能干细胞(induced pluripotent,iPSC)、胰腺干细胞(Pancreatic,PSC)等,此类细胞具有分化为内胚层来源胰岛细胞的潜能。

2024年4月,程新教授团队与中国科学院分子细胞科学卓越创新中心合作成功利用iPSC来源的自体再生胰岛组织对患者进行移植治疗,治愈了一例胰岛功能受损严重的II型糖尿病患者。该研究团队首先从患者血液中分离出PBMC,将其重编程为iPSC,然后再分化为内胚层干细胞(Endoderm Stem Cells,EnSC)并最终诱导为胰岛组织(Engineered Islet,E-islet)。随后将这些E-islet移植到患者体内,移植后的胰岛发挥胰岛素分泌功能,显著改善了患者的血糖,减少了患者对于外源胰岛素的依赖。

2024年, 北京大学邓宏魁团队在国际期刊《Cell》上也报道了利用化学诱导多能干细胞(Chemically Induced Pluripotent Stem Cells,CiPSC)衍生的胰岛细胞移植治疗1型糖尿病的首次人体I期临床试验结果。该研究采用化学诱导方法将体细胞重编程为iPSC,再分化为胰岛细胞,并将其植入患者体内。临床结果显示移植后患者胰岛素用量显著下降,血糖水平长期稳定。

iPSC(诱导多能干细胞)是通过重编程成熟体细胞(如皮肤成纤维细胞或外周血单个核细胞)获得的多能性细胞。其不仅具备与胚胎干细胞(ESC)相当的全谱系分化潜能,还规避了 ESC 来源的伦理争议。更重要的是,iPSC 可源自患者自体,这一特性在自体细胞疗法中具有显著优势 —— 能大幅降低免疫排斥反应的发生风险。本方案以 iPSC 为例,系统阐述干细胞衍生胰岛细胞移植的核心开发路径。

4.1. 体细胞重编程获取为iPSC

诱导多能干细胞 (iPSCs) 是通过将成体细胞“重编程”成干细胞状态来获得的。这种重编程过程通常涉及将几个关键的基因(如OCT4、SOX2、KLF4和c-MYC,这些基因通常被称为“Yamanaka因子”)引入体细胞中,从而使这些细胞恢复到类似胚胎干细胞的多能状态。

iPSC的制备受多种因素影响,其中细胞来源的选择、重编程因子的筛选、重编程载体的选择、培养基和培养基质、培养方式和iPSC的筛选鉴定等均为关键因素。


1)细胞来源的选择:

皮肤成纤维细胞,外周血细胞(如PBMC),角质形成细胞、牙齿和脂肪组织中的间充质干细胞、骨髓细胞和尿液中的肾上皮细胞、胚胎和胚胎外组织样脐带血和羊膜细胞、胃和肝细胞、神经干细胞和祖细胞以及黑色素细胞等;


2)人体中的所有细胞都有可能成为iPSC,但效率不同

选择细胞来源时值得考虑的一点是,即使在重新编程后,iPSC也可以保持部分原始表观遗传状态。虽然这种记忆可以通过长时间的培养来消除,但它会影响iPSC的分化能力。


3)重编程方法选择:

不同方法具有不同的重编程效率、技术难度和基因组整合性;

• 应根据iPSC的应用目的,判断使用哪种方法应基于该技术的效率和安全性;

• 对于临床应用,无论效率如何,安全性都是最重要的,最初的整合性重编程方法被禁止临床应用,是因为逆转录病毒对c-Myc的稳定基因组整合增加了重编程细胞致瘤的风险;

• 基于RNA或蛋白质的方法整合风险低,但它们在技术上仍然存在困难,操作流程也较为复杂。

• 理想情况下,外源重编程因子不会整合到宿主细胞染色体中,而仙台病毒和DNA载体(例如附加体型质粒)提供了这种可能性,已被广泛应用;尤其是游离型质粒载体进行重编程由于其安全性和高效率,备很多科研工作者广泛推崇。如CET iPSC完全重编程试剂盒使用非整合的、游离质粒DNA以及CET专有的转录因子和小分子化学混合物的重编程方法。该方法不依赖成纤维细胞、不含病毒和致癌基因,并且能有效地重新编程粘附和悬浮细胞群。对细胞进行编程时不使用与肿瘤形成相关的转录因子c-Myc、l-Myc和Lin28,从而有效降低下游分化细胞的临床风险。

图片24.png 

CET Ipsc重编程试剂盒示意图


4) iPSC产生

Ipsc诱导重编程相关因子启动细胞内的一系列基因表达变化,使得体细胞逐渐失去其特定的分化特性,转而获得类似于胚胎干细胞的多能性。


5) 克隆选择和扩增

在培养过程中,部分细胞会逐渐形成iPSC克隆,挑选出的细胞克隆经过进一步培养和扩增,形成稳定的iPSC系。


6) 分析鉴定

通过形态学观察、表面标志检测和多能性验证等典型形态学检测方法进行IPSC的筛选和鉴定。


泉心泉意云智慧供应链提供多种用于糖尿病细胞治疗中的重编程试剂及其生长因子,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

CTS™ CytoTune™

CytoTune-iPS 2.0仙台病毒重编程试剂盒

A34546

Gibco™

Essential 8™ Medium

A1517001

R&D SYSTEMS

ExCellerate TM iPSC Expansion Medium, Animal-Free, GMP

CCM036-GMP

shownin首宁

hiPSC/hESC培养基

RP01020

Miltenyi Biotec 的

HSC Expansion Media, human

130-100-473

Qkine

iPSC干性维持和分化专用的重组蛋白因子

FGF2 (Qk052/Qk053)

Qkine

iPSC干性维持和分化专用的重组蛋白因子

EGF(Qk011)

Qkine

iPSC干性维持和分化专用的重组蛋白因子

Noggin (Qk034)

Qkine

iPSC干性维持和分化专用的重组蛋白因子

ActivinA (Qk001)

Qkine

iPSC干性维持和分化专用的重组蛋白因子

FGF10 (Qk003)

Qkine

iPSC干性维持和分化专用的重组蛋白因子

BMP4 (Qk038)

Qkine

iPSC干性维持和分化专用的重组蛋白因子

FGF7  (Qk046)

Celular Engineering Technologies

iPSC重编程试剂盒

MR1003-KB

StemCell Technologies

mTeSR™1

5850

StemCell

StemCell Technologies 的TeSR™-E8™ Medium

5990

Gibco™

StemPro-34无血清完全培养基

10639018

北启生物

人化学重编程诱导多潜能干细胞试剂盒

BCTCiPS-001

iCell赛百慷

人诱导多能干细胞(iPSC)培养体系

iPSMed-iCell-001

源井生物

人诱导型多能干细胞(iPS细胞)

YC-C098

BioLamina

人重组层粘连蛋白

LN521

 

4.2. iPSC分化为胰岛细胞和功能验证

4.2.1 iPSC分化为胰岛细胞

在基于iPSC开展的糖尿病细胞治疗研究中,iPSC通常被诱导分化为胰岛β细胞(分泌胰岛素),α细胞(分泌胰高血糖素)和δ细胞(分泌生长抑素)。这些细胞共同构成胰岛,协同调节血糖水平。在一些研究中,iPSC衍生的胰岛细胞群体(称为“干细胞衍生胰岛”或SC-islets)包含多种内分泌细胞类型,这些细胞在体内能够进一步成熟并发挥功能。


诱导iPSC分化为胰岛β细胞的过程是一个复杂且多阶段的分化路径,以iPSC分化为胰岛B细胞为例简要介绍其分化过程:

首先,iPSC会被诱导为定型内胚层细胞(Definitive Endoderm, DE),这是胰腺发育的早期阶段,在这个过程中需要使用含有特定生长因子(如Activin A)和小分子化合物(如Wnt信号通路激活剂)的培养基,诱导iPSC向定型内胚层分化(标志物为FOXA2、SOX17)。接下来是原肠管(Primitive Gut Tube, PGT)的形成,在含有FGF7的培养基中培养定型内胚层细胞2天,诱导其形成原肠管细胞,然后在含有FGF7、SANT-1、视黄酸(RA)、LDN193189、TPPB等的培养基中培养原肠管细胞3天,细胞会被诱导形成胰腺祖细胞(标志物为PDX1、NKX6.1)。随后在含有SANT-1、视黄酸、SB431542、T3等的培养基中培养胰腺祖细胞4天,将胰腺祖细胞诱导为内分泌祖细胞(标志物NEUROG3、NEUROD1)。内分泌祖细胞形成后,需要在含有特定生长因子和小分子化合物的培养基中继续培养内分泌祖细胞形成胰岛β细胞(标志物胰岛素、C-肽)。


在iPSC诱导胰岛细胞的分化过程中,每一步诱导都需要进行标志物的检测,以确保细胞按照预期的分化路径进行分化,最后在成功诱导获得胰岛β细胞后,还需要进行一系列的功能性和质量验证,保证获得的胰岛细胞符合下面的验证环节。


泉心泉意云智慧供应链提供多种用于诱导细胞标志物检测抗体等,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

Abcam

Anti-NEUROG3 antibody

ab245410

Abcam

重组Anti-MBNL1抗体[EPR26983-11]

ab309348

Abcam

Anti-PDX1 antibody

ab219207

Abcam

Anti-NKX6.1 antibody

ab221549

Abcam

Anti-SOX17 antibody

ab224637

Abcam

Anti-INSULIN antibody

ab6915

Abcam

Anti-C-Peptide antibody

ab112113

Abcam

重组Anti-Insulin Receptor beta (phospho Y1361)抗体[EPR26130-37] (ab303492)

ab303492

Abcam

重组Anti-Glucagon抗体[EP3070] (ab92517)

ab92517

Abcam

重组Anti-Insulin抗体[EPR17359] (ab181547)

ab181547

Abcam

重组Anti-Islet 1抗体[EP4182] - Neural Stem Cell Marker (ab109517)

ab109517

Abcam

重组Anti-Pancreatic Polypeptide抗体[EPR22853-61] (ab255827)

ab255827

Abcam

重组抗 PDX1 抗体 [EPR3358 (2)] (ab134150)

ab134150

Abnova

PDX1 rabbit monoclonal antibody

H00003651-K(活动产品)

Abnova

PDX1 (Human) Recombinant Protein (P01)

H00003651-P01(活动产品)

Abnova

NKX6-1 monoclonal antibody (M01), clone 1B7

H00004825-M01(活动产品)

Abnova

NKX6-1 (Human) Recombinant Protein (P01)

H00004825-P01(活动产品)

Abnova

FOXA2 polyclonal antibody (A01)

H00003170-A01(活动产品)

Abnova

FOXA2 rabbit monoclonal antibody

H00003170-K(活动产品)

Abnova

SOX17 (Human) Recombinant Protein (P01)

H00064321-P01(活动产品)

Abnova

ABCC8 monoclonal antibody (M01), clone 3G5

H00006833-M01(活动产品)

Abnova

ABCC8 monoclonal antibody (M01A), clone 3G5

H00006833-M01A(活动产品)

Abnova

ABCC8 monoclonal antibody (M02), clone 3E1

H00006833-M02(活动产品)

Abnova

ABCC8 polyclonal antibody

PAB18689

Abnova

ABCC8 polyclonal antibody (A01)

H00006833-A01(活动产品)

Abnova

APOA1 monoclonal antibody (M01), clone S1

H00000335-M01(活动产品)

Abnova

APOA1 monoclonal antibody, clone 057-10029

MAB4010

Abnova

APOA1 monoclonal antibody, clone 057-16001

MAB4011

Abnova

APOA1 monoclonal antibody, clone 1402

MAB4012

Abnova

APOE (Human) ELISA Kit

KA1031

Abnova

APOE monoclonal antibody, clone WUE-4

MAB2371

Abnova

APOE polyclonal antibody

PAB9972

Abnova

APOE polyclonal antibody

PAB6765

Abnova

APOE polyclonal antibody

PAB2987

Abnova

CTLA4 monoclonal antibody (M06), clone 2F1

H00001493-M06(活动产品)

Abnova

CTLA4 monoclonal antibody (M08A), clone 1F4

H00001493-M08A(活动产品)

Abnova

CTLA4 monoclonal antibody, clone ANC152.2/8H5

MAB6927

Abnova

CTLA4 polyclonal antibody (A01)

H00001493-A01(活动产品)

Abnova

ENPP1 polyclonal antibody

PAB6879

Abnova

ENPP1 purified MaxPab mouse polyclonal antibody (B01P)

H00005167-B01P(活动产品)

Abnova

Fto monoclonal antibody, clone 5-2H10

MAB8175

Abnova

GCK monoclonal antibody (M02), clone 1G10

H00002645-M02(活动产品)

Abnova

GCK polyclonal antibody

PAB3532

Abnova

INS monoclonal antibody (M01), clone 3E7

H00003630-M01(活动产品)

Abnova

INS monoclonal antibody (M02), clone 7C8

H00003630-M02(活动产品)

Abnova

INSR polyclonal antibody

PAB16515

Abnova

IPF1 monoclonal antibody (M08), clone 4F7

H00003651-M08(活动产品)

Abnova

IRS1 (phospho S176) polyclonal antibody

PAB16977

Abnova

Kcnj11 polyclonal antibody

PAB7571

Abnova

PDX1 polyclonal antibody

PAB2101

Abnova

APOE monoclonal antibody, clone WUE-4

MAB2371

Abnova

PIK3CA polyclonal antibody

PAB7153

Abnova

PPARG polyclonal antibody

PAB8500


4.2.2 胰岛β细胞功能验证

在将诱导多能干细胞(iPSC)分化为胰岛β细胞后,为了验证这些细胞是否具备正常的生理功能,需要进行一系列细胞水平的功能验证,功能验证方法类似于大分子药物等,这只做简单描述。


1. 葡萄糖刺激胰岛素分泌(GSIS)实验

葡萄糖刺激胰岛素分泌(GSIS)实验主要用于验证胰岛β细胞对葡萄糖刺激的响应能力,即在高糖环境下胰岛细胞是否能够分泌胰岛素。其检测方法为将分化后的胰岛β细胞置于低葡萄糖(2.8 mM)和高葡萄糖(22.2 mM)培养基中,分别培养一段时间后检测培养基中胰岛素的分泌量。正常情况下,成熟的胰岛β细胞在高糖刺激下会显著增加胰岛素的分泌量,与低糖条件下的分泌量相比,倍数越高,说明ipsc分化来的胰岛细胞功能越接近天然β细胞。更多详细的试验原理请参考大分子药物研究中糖刺激试验。


2. 胰岛素合成与储存检测

胰岛素合成与储存检测用于确认细胞是否能够合成并储存胰岛素。通过免疫荧光染色或流式细胞术检测细胞内胰岛素的表达;或者可以使用放射性标记的氨基酸(如S-蛋氨酸)进行脉冲追踪实验,检测胰岛素的合成过程。如果胰岛素合成正常,那么成熟的胰岛β细胞应表现出明显的胰岛素阳性染色,并且在放射性标记实验中显示出胰岛素的合成和储存能力。更多详细的试验原理请参考大分子药物研究中糖刺激试验。


3. 细胞存活与增殖检测

细胞存活与增殖检测用于评估细胞在体外培养条件下的存活率和增殖能力。使用台盼蓝染色或细胞计数仪检测细胞活力,然后通过Ki67免疫染色或BrdU(5-溴脱氧尿嘧啶核苷)掺入实验检测细胞的增殖能力。一般来说,健康的胰岛β细胞具有较高的存活率,并且在适当的培养条件下能够进行有限的增殖。


4. 细胞形态与结构评估

正常情况下,成熟的胰岛β细胞呈现典型的圆形或多边形形态,细胞内含有丰富的分泌颗粒,并且表达高水平的胰岛β细胞特异性标志物。细胞形态与结构评估实验用于观察细胞的形态是否符合天然胰岛β细胞的特征,可以通过形态学观察和表面标志物检测两种方法进行评估。形态学检测一般使用光学显微镜或电子显微镜观察细胞的形态和超微结构;胰岛β细胞典型表面标志物(如PDX1、NKX6.1、INSULIN等)的表达一般使用流氏细胞术、 Western Blot等方法进行检测。


5. 细胞功能的长期稳定性检测

细胞功能的长期稳定性检测用于评估细胞在长期培养或移植后的功能稳定性。将分化后的胰岛β细胞在体外长期培养,定期检测其胰岛素分泌功能;或者将细胞移植到糖尿病动物模型中,观察其在体内是否能够长期稳定地分泌胰岛素并调节血糖水平。成熟的胰岛β细胞的标志是在长期培养或移植后应保持稳定的胰岛素分泌功能,能够有效地调节血糖水平。

以上功能验证方法能够全面评估iPSC诱导分化为胰岛β细胞后的功能特性,确保这些细胞具备用于糖尿病治疗的潜力。


4.2.3  免疫原性测试

免疫原性是指能够刺激机体免疫系统引起免疫应答的特性。免疫原性检测的主要目的是评估细胞在移植后是否会引起机体的免疫排斥反应,这对于确保细胞治疗的安全性和有效性至关重要。因此在ipsc诱导的胰岛β细胞检测中,除了验证胰岛β细胞的功能性之外,还需要进一步测试胰岛β细胞的免疫原性。

在体外环境下,可以通过将胰岛β细胞与PBMC进行共培养,检测细胞诱导产生的免疫反应,通过检测细胞表面免疫原性分子(如MHC-I、MHC-II)、细胞因子分泌水平、细胞活性检测等方法,评估细胞是否会引起免疫反应。


4.2.4  细胞纯化

诱导多能干细胞(iPSC)分化为胰岛β细胞后要进行纯化,以去除其他非β细胞从而提高胰岛β细胞的纯度和功能特性。常见的纯化方法有基于流式细胞分选(FACS)的纯化,基于细胞表面标志物的磁珠分选等形式。


4.2.5  免疫保护措施

为了避免细胞注射入小鼠后引起免疫排斥反应,可以开展一些免疫保护措施减少免疫反应。Sigilon Therapeutics技术利用生物工程材料包裹胰岛细胞,可以避免移植过程中的免疫排斥,比如Sigilon 与礼来公司基于该方法合作开发了用于治疗 1 型糖尿病的封装细胞疗法 SIG-002,这种疗法通过封装的胰岛 β 细胞可以持续产生胰岛素,能够减少患者对胰岛素注射的依赖。

4.3 动物实验验证

糖尿病细胞治疗药物开发中,完成细胞药物的制备以及体外细胞功能验证后,可以进一步通过动物模型实验评估细胞治疗药物的安全性、有效性和作用机制。此实验过程中需要将分化后的细胞移植或注射到免疫屏蔽装置(如Alginate Beads)并植入糖尿病模型小鼠的腹腔后检测模型小鼠的情况。

在安全性评估中,需要观察细胞治疗是否会引起不良反应,如免疫排斥、肿瘤形成等,定期监测动物的血糖水平、胰岛素分泌、体重变化等指标以评估细胞治疗的效果。一般可以通过检测移植细胞周围的T细胞浸润情况,血清中的抗移植物抗体水平,评估移植细胞在宿主中的免疫耐受性,以及活体成像技术(如荧光或生物发光成像)监测细胞存活动态等方法评估移植细胞在体内的存活和整合情况。在细胞移植过程中,可以借助一些关键性检测试剂盒对关键性指标进行检测,比如:


T细胞激活检测:通过流氏细胞术检测T细胞表面标志物(如CD69、CD25)的表达水平,评估T细胞的激活状态。


B细胞激活检测:通过流氏细胞术检测B细胞表面标志物(如CD86、CD80)的表达水平,评估B细胞的激活状态。


NK细胞激活检测:通过流氏细胞术检测NK细胞表面标志物(如CD107a、IFN-γ)的表达水平,评估NK细胞的激活和细胞毒性。


针对T/NK细胞的细胞毒性检测:NK细胞毒性检测基于51Cr释放实验或流式细胞术检测NK细胞对靶细胞的杀伤能力。细胞毒性T细胞检测通过检测细胞毒性T细胞(CTL)的标志物(如CD8、Granzyme B)来评估其对移植细胞的杀伤能力。


细胞因子水平检测:基于糖尿病相关的细胞因子ELISA试剂盒检测细胞因子(如IL-2、Il-6,IFN-γ、TNF-α)的水平,评估免疫反应的强度。或者基于细胞因子多重检测的方法,使用Luminex或ELISA多重检测技术,同时检测多种细胞因子的水平。


泉心泉意云智慧供应链提供多种用于免疫细胞、细胞因子检测试剂盒等,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

中赢生物

IL-21 NK细胞扩增试剂

ZY-NKZ-0104

钰博生物

Canine IL-2 Elisa Kit

YB70237-96T

默沙克生物

人白介素6(IL-6)ELISA Kit

KT34251-96T

仑昌硕生物

小鼠白细胞介素6(IL-6)定量检测试剂盒

ED-20188-96T

UA Bio

IL-6, Human

UA040052-50ug

T&L Biological同立海源

重组小鼠IL-2蛋白

TLM820-0050

T&L Biological同立海源

重组人IL-2蛋白(高效型)

GMP-TL906-0100

STEMCELL

Human Recombinant IL-2 (CHO-expressed)

78036

Solarbio索莱宝

Rat IL-6 ELISA KIT

SEKR-0005-96T

Solarbio索莱宝

Porcine IL-6 ELISA KIT

SEKP-0004-96T

Solarbio索莱宝

Porcine IL-2 ELISA KIT

SEKP-0002-96T

Solarbio索莱宝

Mouse IL-6 ELISA KIT

SEKM-0007-96T

Solarbio索莱宝

Human IL-6 ELISA KIT

SEKH-0013-96T

Solarbio索莱宝

Canine (dog) IL-2 ELISA Kit

SEKC-0024-96T

SinoBiological义翘神州

RecombinantAnti-IL-6 Antibody,Rabbit Monoclonal

50136-R076-100

SinoBiological义翘神州

Recombinant Human IL-2 Protein, GMP grade, HPLC-verified

GMP-11848-HNAE

SinoBiological义翘神州

IL-6 Protein,Mouse,Recombinant

50136-MNAE-100

SinoBiological义翘神州

IL-6MatchedELISAAntibodyPairSet,Human

SEKB10395-5

SinoBiological义翘神州

Anti-IL-6RAntibody,RabbitPolyclonal

50280-RP01-100

Servicebio赛维尔

Anti-IL-6 Rabbit pAb

GB11117-100

Selleck蓝木

Tocilizumab (anti-IL-6R)

A2012-1mg

Selleck蓝木

Anti-mouse IL-6R-InVivo

A2157-1mg

Sanyou三优

Anti-IL-6 / IFNb2 Reference Antibody (MEDI 5117)

CHA966-1mg

Roche罗氏

Interleukin-2, human (hIL-2)

10799068001

R&D SYSTEMS

rhIL-6 (HEK293) (25 ug)

7270-IL-025

R&D SYSTEMS

rhIL-6 (10 ug)

206-IL-010

R&D SYSTEMS

rhIL-2 (50 ug)

202-IL-050

R&D SYSTEMS

Recombinant Human IL-2 Protein, CF (10 ug)

BT-002-010

R&D SYSTEMS

Recombinant Human IL-2 (C145S, HEK293-expressed)

11218-IL-010

R&D SYSTEMS

pIL-6 Qkit (1 Kit)

P6000B

R&D SYSTEMS

mIL-6 Qkit (1 KIT)

M6000B-1

R&D SYSTEMS

Kit hIL-21 DuoSet 5p (1 Kit)

DY8879-05

R&D SYSTEMS

Kit hIL-2 DuoSet (1 KIT)

DY202

R&D SYSTEMS

Human IL-6 Quantikine ELISA Kit

D6050

R&D SYSTEMS

hIL-2 HS Q Kit (1 Kit)

HS200

QuanLab & CUSABIO

Rat Interleukin 6,IL-6 ELISA KIT

QE-CSB-E04640r-96T

QuanLab & CUSABIO

Rat Interleukin 2,IL-2 ELISA kit

QE-CSB-E04628r-96T

QuanLab & CUSABIO

Mouse Interleukin 6,IL-6 ELISA KIT

QE-CSB-E04639m-96T

QuanLab & CUSABIO

Human Interleukin 6,IL-6 ELISA KIT

QE-CSB-E04638h-96T

QuanLab & CUSABIO

Human Interleukin 2,IL-2 ELISA kit

QE-CSB-E04626h-96T

QuanLab & CUSABIO

Dog Interleukin 2,IL-2 ELISA Kit

QE-CSB-E11258c-96T

proteintech三鹰

Mouse IL-6 ELISA Kit

KE10007

proteintech三鹰

AuthentiKine™ Human IL-6 ELISA Kit

KE00139

PerkinElmer(PE)

HTRF Human High Performance IL-2 Detection Kit

62HIL02V2PEG

PEPROTECH派普泰克

Recombinant Murine IL-6

216-16-10ug

PEPROTECH派普泰克

Recombinant Murine IL-2

212-12-5ug

PEPROTECH派普泰克

Recombinant Human IL-6

200-06-5ug

PEPROTECH派普泰克

Human IL-6 ELISA Development Kit (ABTS)

900-K16K

novoprotein近岸蛋白

Recombinant Mouse IL-2

CK24-10ug

novoprotein近岸蛋白

Recombinant Human IL-6

C009-10ug

novoprotein近岸蛋白

Recombinant Human IL-6

GMP-C009-500ug

novoprotein近岸蛋白

Recombinant Human IL-21

GMP-CC45-500ug

novoprotein近岸蛋白

IL-21/Interleukin-21

CC45-50ug

novoprotein近岸蛋白

IL-2/Interleukin-2/T cell growth factor/TCGF

C013-50ug

novoprotein近岸蛋白

IL-2/Interleukin-2/T cell growth factor/TCGF

CX66-10ug

novoprotein近岸蛋白

Human IL-6 Antibody(12H6)

DA011-2mg

novoprotein近岸蛋白

Human IL-6 Antibody (15H5)

DA012-2mg

NIBSC

2nd International Standard for Interleukin-6 (IL-6) (Human, recombinant)

21-308

NeoBioscience

QuantiCyto® Rat IL-6 ELISA kit(大鼠白细胞介素-6)

ERC003.96

NeoBioscience

QuantiCyto® Mouse IL-6 ELISA kit

EMC004.48

NeoBioscience

QuantiCyto® Human IL-6 ELISA kit

EHC007.96

MultiSciences联科生物

Rat IL-6 High Sensitivity ELISA Kit检测试剂盒

EK306HS

MultiSciences联科生物

Rat IL-6 ELISA Kit检测试剂盒

EK306-48T

MultiSciences联科生物

Mouse IL-6 High Sensitivity ELISA Kit检测试剂盒

EK206HS-96

MultiSciences联科生物

Mouse IL-6 ELISA Kit检测试剂盒

EK206/3-96

MultiSciences联科生物

Mouse IL-6 ELISA Kit检测试剂盒

EK206-48T

MultiSciences联科生物

Human sIL-2Rα/CD25  ELISA Kit检测试剂盒

EK191/2-96

MultiSciences联科生物

Human IL-6 ELISA Kit检测试剂盒

EK106/2-96

MultiSciences联科生物

Human IL-2 ELISA Kit检测试剂盒

EK102-96

MultiSciences

Mouse IL-6 ELISA Kit检测试剂盒

EK206/3-96

MultiSciences

Human IL-6 High Sensitivity ELISA Kit检测试剂盒

EK106HS-48

MultiSciences

Human IL-6 ELSA Kit 检测试剂盒

EK106/2-96

Miltenyi Biotec美天旎

MACS GMP Recombinant Human IL-21

170-076-115

Miltenyi Biotec美天旎

Human IL-21, premium gr

130-095-769

Miltenyi Biotec美天旎

Human IL-2 IS, research grade  50 µg

130-097-743

Miltenyi Biotec美天旎

CD122 (IL-2Rb)-PE, human 30 tests

130-100-255

MEIMIAN酶免

小鼠白细胞介素2(IL-2)ELISA试剂盒

MM-0701M1

meilunbio美仑生物

T-Cell Culture Supplement with ConA (IL-2 Culture Supplement), Rat

PWL068

MEDCHEMEXPRESS (MCE)  

IL-2, Mouse (Synonyms: Recombinant Mouse Interleukin-2,Mouse

HY-P7077-10ug

MEDCHEMEXPRESS (MCE)  

IL-2 Protein, Human (HEK293, His)

HY-P70758-10ug

MCE 皓元

IL-6R alpha 蛋白, Human (HEK293, His-Avi)

HY-P78472-50ug

MCE 皓元

IL-6R alpha Protein, Human (HEK293, Fc)

HY-P73222-50ug

MCE 皓元

IL-6 Protein, Human (N-His)

HY-P7044B-50ug

MCE 皓元

IL-6 Protein, Human (Biotinylated)

HY-P78854-100ug

MCE 皓元

IL-2 Protein, Mouse

HY-P7077-10ug

MEDCHEMEXPRESS (MCE)

IL-2 Protein, Human (His)

HY-P7037B-10ug

MCE 皓元

IL-2 Protein, Human

HY-P7037-2ug

MCE 皓元

Animal-Free IL-6 Protein, Human (His)

HY-P7044AF-50ug

MABTECH

ELISA Pro: Human IL-2

3445-1HP-2

MABTECH

ELISA Flex: Mouse IL-6 (HRP)

3361-1H-20

InvivoGen

HEK-Blue™ IL-2 Cells(人源细胞)

hkb-il2

Invitrogen(A)

IL-6 Mouse ELISA Kit

BMS603-2

Invitrogen

Rat IL-6 ELISA Kit

BMS625

Invitrogen

Mouse IL-6 Uncoated ELISA Kit

88-7064-77

Invitrogen

IL-6 Human Uncoated ELlSA Kit

88-7066-88

Invitrogen

IL-2 Mouse Uncoated ELISA Kit

88-7024-88

Invitrogen

IL-2 Monoclonal Antibody (JES6-5H4), PE-Cyanine7, eBioscience™

25-7021-82

Invitrogen

IL-2 Monoclonal Antibody (JES6-5H4)

12-7021-82

Invitrogen

Human IL-2 Uncoated ELISA Kit

88-7025-77

Invitrogen

Basic IL-6 Human ELISA Kit

ECH007

GenScript金斯瑞

IL-21, Human

Z03076-10

FineTest菲恩

小鼠可溶性白细胞介素6受体 (sIL-6R)ELISA试剂盒

EM1364-96T

FineTest菲恩

Monkey IL-6(Interleukin 6) ELISA Kit

EMK0041-96T

Elabscience

小鼠白介素6(IL-6)酶联免疫吸附测定试剂盒

E-EL-M0044-96T

Elabscience

大鼠高敏白介素6(IL-6)酶联免疫吸附测定试剂盒

E-HSEL-R0004-48T

Elabscience

大鼠白介素6(IL-6)酶联免疫吸附测定试剂盒

E-EL-R0015-96T

Elabscience

Rat IL-6(Interleukin 6) ELISA Kit

E-EL-R0015-48T

Elabscience

Human IL-6(Interleukin 6) ELISA Kit

E-EL-H6156-96T

Elabscience

HS Rat IL-6(Interleukin 6) ELISA Kit

E-HSEL-R0004-96T

eBioscience

IL-6 Human Uncoated ELISA Kit with Plates

88-7066-86

eBioscience

IL-2 Monoclonal Antibody (JES6-5H4), PE-Cyanine7

25-7021-82

eBioscience

IL-2 Human Uncoated ELISA Kit

88-7025-77

DAKEWE达科为

Human IL-2 Precoated ELISA Kit

1110202

CTL

小鼠IL-2Elispot试剂盒

mIL2p-2M/10

CST

Human IL-6 Recombinant Protein

48333S

BOSTER博士德

Mouse IL-6 PicoKine ELISA Kit

EK0411-96T

BOSTER博士德

Human IL-2 PicoKine ELISA Kit

EK0397-96T

BioXCell

InVivoPlus anti-mouse CD25 (IL-2Rα)

BP0012-5MG

BioXCell

InVivoMab anti-mouse IL-6R

BE0047-25MG

BioXCell

InVivoMab anti-mouse IL-6

BE0046-5MG

BioXCell

InVivoMAb anti-mouse CD122 (IL-2Rβ)

BE0298-100MG

BioLegend

Ultra-LEAF™ Purified anti-mouse IL-2 Antibody

503706

BioLegend

Recombinant Human IL-6 (ELISA Std.)

570809

BioLegend

Purified anti-mouse IL-6 (Maxpar® Ready) Antibody

504509

BioLegend

Purified anti-mouse IL-2 (Maxpar® Ready) Antibody

503835

BioLegend

Purified anti-mouse CD122 (IL-2Rβ) Antibody

105902

BioLegend

Purified anti-human IL-6 (Maxpar® Ready) Antibody

501115

BioLegend

Purified anti-human IL-6

501101

BioLegend

Purified anti-human IL-21 (Maxpar® Ready) Antibody

513009

BioLegend

Purified anti-human IL-2 (Maxpar® Ready) Antibody

500339

BioLegend

Purified anti-human CD122 (IL-2Rβ) (Maxpar® Ready) Antibody

339015

BioLegend

LEGENDplex™ Mouse IL-6 Capture Bead B4, 13X

740159

BioLegend

LEGEND MAX™ Human IL-6 ELISA Kit

430507

BioLegend

LEGEND MAX™ Human IL-2 ELISA Kit

431807

BioLegend

Human IL-6 ELISA MAX™ Deluxe

430504

BioLegend

ELISA MAX™ Deluxe Set Human IL-2

431804

BioLegend

Biotin anti-human IL-6

501201

Beyotime碧云天

Recombinant Murine IL-2

P5907-5μg

Beyotime碧云天

Recombinant Human IL-2

P5115-10μg

Beyotime碧云天

Rat IL-6 ELISA Kit

PI328

Beyotime碧云天

Mouse IL-6 ELISA Kit

PI326

Beyotime碧云天

Mouse IL-2 ELISA Kit

PI575

Beyotime碧云天

Human IL-6 ELISA Kit (High-sensitive)

PI325

Beyotime碧云天

Human IL-6 ELISA Kit

PI330

Beyotime碧云天

Human IL-2 ELISA Kit

PI580

BD Pharmingen

Hu IL-6 OptEIA ELISA Set

555220

BD Pharmingen

Hu IL-6 CBA Flex Set A7 100Tst

558276

BD Pharmingen

Hu IL-21 BV421 3A3-N2.1 100Tst

564755

BD Pharmingen

Hu IL-2 OptEIA ELISA Set

555190

BD Pharmingen

Hu IL-2 CBA Flex Set A4 100Tst

558270

aladdin阿拉丁

Recombinant Mouse IL-6 Protein

rp154236-10μg

Akron

Akron cGMP IL-2 重组人白介素2

AK8223-0100

百普赛斯

Human IL-6 R alpha / CD126 Protein, His Tag

ILR-H4223-50ug

百普赛斯

Human IL-6 R alpha / CD126 Protein, Fc Tag

ILR-H5259-100ug

百普赛斯

Human IL-6 Protein, premium grade

IL6-H4218-20ug

百普赛斯

Human IL-6 Protein, premium grade

IL6-H4218-50ug

百普赛斯

Human IL-6 Protein, His Tag (MALS verified)

IL6-H5243-100ug

百普赛斯

Human IL-22 Protein, His Tag

IL2-H524a-50ug

百普赛斯

Human IL-2 R gamma / CD132 Protein, His Tag

ILA-H52H5-100ug

百普赛斯

Human IL-2 R beta / CD122 Protein, His Tag (SPR verified)

CD2-H5221-100ug

百普赛斯

Human IL-2 R alpha / CD25 Protein, His Tag

ILA-H52H9-100ug

百普赛斯

Human IL-2 Protein, Tag Free (MALS verified)

IL2-H5215-20ug

百普赛斯

Human IL-2 Protein, His Tag

IL2-H52H8-100ug

百普赛斯

Human IL-2 ELISA Kit

CRS-B008-96tests

百普赛斯

GMP Human IL-2 Protein

GMP-L02H14-1×10^6IU

百普赛斯

Cynomolgus IL-2 Protein, His Tag

IL2-C5249-100ug

百普赛斯

Biotinylated Human IL-6 R alpha / CD126 Protein, Fc,Avitag™

ILR-H82F9-25ug

百普赛斯

Biotinylated Human IL-6 Protein, Avitag™,His Tag (MALS verified)

IL6-H82Q9-25ug

百普赛斯

Biotinylated Human IL-2 R beta&IL-2 R alpha&IL-2 R gamma Protein, His,Avitag™&Twin Strep Tag (MALS verified)

ILG-H82W9-25ug

百普赛斯

Biotinylated Human IL-2 R alpha / CD25 Protein, His,Avitag™, premium grade

ILA-H82E6-25ug

百普赛斯

Biotinylated Human IL-2 Protein, Fc,Avitag™

IL2-H82F3-25ug

百普赛斯

Biotinylated Cynomolgus IL-2 R beta&IL-2 R gamma Heterodimer Protein, Fc,Avitag™&Fc,Avitag™ (MALS verified)

ILG-C82F4-25ug

absin爱必信

Rat IL-6 High Sensitivity ELISA Kit

abs553804-96T

Abcam

Monkey IL-6 ELISA Kit

ab242233

Abcam

Human IL-6 ELISA Kit

ab178013

Abcam

Anti-IL-6 antibody [1.2-2B11-2G10]

Ab9324-500ug

Abcam

Anti-IL-22RA1 antibody

Ab167213-50ug

Abcam

Anti-IL-22 antibody [EPR5741]

Ab133545-100ul

Abcam

Anti-IL-2 Receptor alpha antibody [SP176]

Ab231441-100ul

Abcam

Anti-IL-2 antibody

Ab9618-100ug

Abnova

HLA-A monoclonal antibody, clone W6/32

MAB6449

Abnova

HLA-A purified MaxPab mouse polyclonal antibody (B01P)

H00003105-B01P(活动产品)

Abnova

HLA-A purified MaxPab rabbit polyclonal antibody (D01P)

H00003105-D01P(活动产品)

Abnova

HLA-A/HLA-B/HLA-C monoclonal antibody, clone LY5.1

MAB6383

Abnova

HLA-A2 monoclonal antibody, clone BB7.2

MAB6434

Abnova

HLA-B monoclonal antibody, clone EP-4

MAB5202

Abnova

HLA-B monoclonal antibody, clone JOAN-1

MAB5320

Abnova

HLA-B purified MaxPab mouse polyclonal antibody (B01P)

H00003106-B01P(活动产品)

Abnova

HLA-B purified MaxPab rabbit polyclonal antibody (D01P)

H00003106-D01P(活动产品)

Abnova

HLA-C (Human) IP-WB Antibody Pair

H00003107-PW1(活动产品)

Abnova

HLA-C MaxPab rabbit polyclonal antibody (D01)

H00003107-D01(活动产品)

Abnova

HLA-C purified MaxPab mouse polyclonal antibody (B01P)

H00003107-B01P(活动产品)

Abnova

HLA-Class I monoclonal antibody, clone MEM-147

MAB0903

Abnova

HLA-Class I monoclonal antibody, clone MEM-81

MAB0904

Abnova

HLA-DMA MaxPab mouse polyclonal antibody (B01)

H00003108-B01(活动产品)

Abnova

HLA-DMA MaxPab rabbit polyclonal antibody (D01)

H00003108-D01(活动产品)

Abnova

HLA-DMA monoclonal antibody (M01), clone 3F12-F11

H00003108-M01(活动产品)

Abnova

HLA-DMA purified MaxPab rabbit polyclonal antibody (D01P)

H00003108-D01P(活动产品)

Abnova

HLA-DMB (Human) IP-WB Antibody Pair

H00003109-PW1(活动产品)

Abnova

HLA-DMB monoclonal antibody (M01), clone 6B3

H00003109-M01(活动产品)

Abnova

HLA-DOA MaxPab rabbit polyclonal antibody (D01)

H00003111-D01(活动产品)

Abnova

HLA-DPB1 monoclonal antibody (M01), clone 6C6

H00003115-M01(活动产品)

Abnova

HLA-DQB1 (Human) IP-WB Antibody Pair

H00003119-PW1(活动产品)

Abnova

HLA-DR/HLA-DP monoclonal antibody, clone HL-38

MAB0900

Abnova

HLA-DRB1 monoclonal antibody, clone DA2

MAB7239

Abnova

IL10 monoclonal antibody, clone 3C12C12

MAB8311

Abnova

IL10 polyclonal antibody

PAB16173

Abnova

IL1B (Human) ELISA Kit

KA0356

Abnova

IL2RA (Human) ELISA Kit

KA0522

Abnova

IL6 & HRH1 Protein Protein Interaction Antibody Pair

DI0229

Abnova

IL6 monoclonal antibody (M02), clone 2D12

H00003569-M02(活动产品)

Abnova

IL6 polyclonal antibody

PAB16164

Abcam

Anti-HLA Class 1 ABC antibody [EPR22172]

ab225636

Abcam

Anti-HLA-DR antibody [TAL 1B5]

ab20181

Abcam

Anti-CD3 antibody [SP162]

ab135372

Abcam

Anti-CD4 antibody [EPR19514]

ab183685

Abcam

Anti-FOXP3 antibody [EPR22102-37]

ab215206

Abcam

Anti-CD4 antibody [SP35]

ab213215

Abcam

Anti-CD8 alpha antibody [CAL66]

ab237709

 

当前细胞治疗用于糖尿病治疗的方法正在如火如荼的进行,比如专注于胰岛移植研究的ViaCyte公司,在PEC-Direct项目中,将胰岛前体细胞植入患者体内,通过分化恢复胰岛功能的研究已进入I/II期临床试验。Vertex公司的VX-880项目,利用iPSC分化生成的β细胞治疗1型糖尿病并已显示有效的胰岛素分泌功能数据。基于细胞治疗糖尿病在不久的未来,将会取得快速突破,造福更多的患者。


五、糖尿病基因治疗

基因治疗是一种通过引入、修饰或移除患者体内的遗传物质治疗疾病的技术。保护、恢复或逆转β细胞分化的疗法对于糖尿病治疗至关重要,而基因疗法也有潜力实现这一点,目前已经有些临床前研究在开展相关探索。如糖尿病的胰岛素分泌不足会阻碍骨骼肌从血液中吸收葡萄糖进而导致血糖水平升高。在促进骨骼肌吸收葡萄糖研究中已有进展——以AAV为载体递送编码胰岛素和葡萄糖激酶的基因,诱导骨骼肌表达人类葡萄糖激酶、胰岛素,促进葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)向肌肉细胞表面移动增强葡萄糖的吸收和代谢,且在血糖水平升高时感应到并增强葡萄糖吸收,进而恢复血糖调节。

此外,目前在糖尿病的基因治疗中也有基于补充免疫调节因子和β调节因子通过免疫调节阻止机体对β细胞的攻击,已经有研究表明通过递送编码TGFα、TNF、IL-1Rα、IL-4、IL-10或VEGF基因,能够抑制自身反应性T细胞和增强调节性T细胞,从而防止β细胞损伤,减缓1型糖尿病的进展。基因治疗为糖尿病的根治提供了潜在的解决方案,目前基因治疗糖尿病主要通过如下途径发挥作用:


1)胰岛素基因递送:通过腺相关病毒(AAV)或慢病毒载体将胰岛素基因引入患者体内,使非β细胞获得分泌胰岛素的能力。例如HDAd5-IGF-II项目,正在探索其在糖尿病中的应用潜力。


2)基因编辑:使用CRISPR/Cas9等工具精确修复突变基因或调节异常基因表达,如Vertex/CRISPR Therapeutics的试验项目,目标是修复胰岛β细胞功能或调节免疫系统异常。


3)基因调控:通过调节胰岛素分泌相关基因(如PDX1、MAFA)或胰岛素敏感性基因(如GLUT4)的表达水平,改善疾病状态。


4)免疫调控:靶向调节免疫系统以减少1型糖尿病中的自身免疫攻击。

基因治疗糖尿病药物的开发过程中常常涉及如下关键性实验:

5.1. 构建基因编辑工具

基因编辑治疗糖尿病的主要工具是CRISPR-Cas9系统,它是一种高效、精准的基因编辑工具,能够基于设计的sgRNA的序列,靶向特定DNA序列进行切割、插入、删除或替换。此外,还有其他基因编辑技术如TALENs和ZFNs,但CRISPR-Cas9因其简便、高效、成本低等优势成为主流。

在基因编辑治疗中,CRISPR-Cas9系统需要通过基因编辑递送工具,进入目标细胞。腺相关病毒(AAV)载体常用于递送CRISPR-Cas9系统到目标细胞中。此外也有基于病毒样颗粒(VLPs),纳米载体(例如脂质纳米颗粒)用于递送CRISPR-Cas9系统。此处我们以基于AAV的CRISPR-Cas9系统构建,简述基因编辑工具构建的基本流程:

首先选定靶基因并设计出sgRNA,确定sgRNA后构建病毒载体,基因编辑元件(如Cas9、sgRNA或修复模板)克隆至AAV载体,并使用限制性内切酶酶切和测序验证构建的病毒质粒序列的正确性;最后在HEK293T细胞中共转染载体和包装质粒进行病毒包装,收集病毒颗粒后进行超速离心或层析技术纯化病毒。


泉心泉意云智慧供应链提供AVV等产品,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

Kyfora Bio by Polysciences

PEI转染试剂

26435

Kyfora Bio by Polysciences

PEI转染试剂

26406

Kyfora Bio by Polysciences

PEI转染试剂

24765

Kyfora Bio by Polysciences

PEI转染试剂

23966

晟迪生物SCINDY

NeoLNP™脂质纳米粒细胞转染试剂盒(In Vitro)

SDR2002

seven

HighTrans™DNA非脂质体转染试剂

SC211-02

GenScript金斯瑞

AAV9

RP30243CN

西湖凝聚体

ProteanFect Max 小鼠原代T细胞转染试剂盒

PT0302

西湖凝聚体

ProteanFect Max转染试剂盒

PT0202

西湖凝聚体

ProteanFect 转染试剂盒

PT0101

MIKX迈科斯

MK6000转染试剂

MK6000

Mirus

TransIT®-Insect Transfection Reagent/专门用于昆虫细胞系的DNA转染试剂

MIR 6100

meilunbio美仑生物

脂质体基因转染试剂

MA0672

Invitrogen

Lipofectamine™ MessengerMAX™ 转染试剂

LMRNA015

Invigentech

IN vivo活体/体内转染试剂

IV1215050

Beyotime碧云天

Lipo8000?转染试剂

C0533

biosharp白鲨

脂质体2000/Lip2000转染试剂

BL623B

李记生物

EZ Trans细胞转染试剂(高效)

AC04L092

iGeneBio易锦生物

基于TaqMan-qPCR技术的AAV病毒颗粒滴度检测试剂

AA301

Thermo SCIENTIFIC

POROS™ CaptureSelect™ AAVX Affinity Resin

A36739

gibco

ExpiFectamine™ CHO 转染试剂盒

A29130

Humimmu

Anti AAV9 antibody, Clone HI17

A20017

gibco

ExpiFectamine™ 293 转染试剂盒

A14524

YEASEN翌圣

Hieff TransTM PEI Transfection Reagent Hieff TransTM PEI转染试剂

40820ES04

YEASEN翌圣

Polyethylenimine Linear(PEI) MW40000(rapid lysis)线性PEI转染试剂(速溶型)MW40000

40816ES03

YEASEN翌圣

Polyethylenimine Linear(PEI) MW40000(rapid lysis) 线性PEI转染试剂(速溶型)MW40000

40816ES02

YEASEN翌圣

Hieff Trans mRNA Transfection Reagent Hieff Trans mRNA转染试剂

40809ES03

Polysciences

Transporter 5即用型转染试剂

26008-5

Invitrogen

Lipofectamine™ RNAiMAX 转染试剂

13778075

Invitrogen

转染试剂Lipofectamine 2000 Transfection Reagent

11668019

BAIDAI百代

RFect小核酸转染试剂

11013

Polyplus

jetPEI® DNA transfectionHTS application Polyplus DNA转染试剂jetPEI®

101000053

Polyplus

转染试剂FectoPRO

101000007

 

5.2. 基因编辑效率的体外验证

基因编辑工具构建完成后,首先需要在体外测试基因编辑工具对目标基因的编辑效率,一般情况下会选择使用HEK293细胞或糖尿病相关细胞系(如human cell design的胰岛β细胞)进行包括靶点编辑效率评估,靶向特异性测试,基因编辑的生物学效应验证。


5.2.1 靶点编辑效率评估

靶点编辑效率评估是基因编辑研究中的关键环节,靶点编辑效率评估一般使用构建的基因编辑工具转染HEK293细胞或糖尿病相关细胞系,然后提取转染细胞的基因组DNA,使用T7E1切割实验分析基因编辑引起的错配位点,也可以对编辑位点进行PCR扩增,并使用下一代测序(NGS)量化编辑效率。

T7 Endonuclease I 是一种特殊的DNA内切酶,能够识别并切割不完全配对的DNA、十字型结构DNA、Holliday结构或交叉DNA、异源双链DNA,也能以较慢的速度切割双链DNA。T7 Endonuclease I能够识别DNA中的错配碱基对,特别是长度≥2个碱基对的插入、缺失或突变导致的DNA错配。该酶对C错配的切割效果最佳,切割位点位于错配碱基5′端的第一、第二或第三个磷酸二酯键。随后通过切割错配DNA生成可检测的片段,从而判断基因编辑是否成功。T7 Endonuclease I常用于基因编辑后的突变检测,如CRISPR/Cas9、TALEN等技术。


泉心泉意云智慧供应链提供多种类型的T7 Endonuclease I产品等,相关产品货号见附录

品牌

产品名称

货号

NEW ENGLAND BioLabs (NEB)

T7 Endonuclease I

M0302S

NOVATEINBIO

CRISPR/Cas9 protein ELISA Kit

NB-E1372PR

Abnova

cas9 (Streptococcus pyogenes) ELISA Kit

KA6286

IDT

Alt-R® S.p. HiFi Cas9 Nuclease V3

1081061

KACTUS恺佧

Cas9 (CRISPR Associated Protein 9) ELISA Kit

CAS-MM00B-96T

IDT

Alt-R® CRISPR-Cas9 tracrRNA

1072534

Abcam

Anti-CRISPR-Cas9 antibody [EPR18991]

ab189380-100ul

KACTUS恺佧

Cas9 Nuclease

CAS-EE109-1mg

SANTA CRUZ圣克鲁斯

TMEM182 CRISPR/Cas9 KO质粒 (m)

sc-436273

SANTA CRUZ圣克鲁斯

PKR CRISPR/Cas9 KO质粒 (m)

sc-422410

SinoBiological义翘神州

CRISPR-Cas9Protein, Recombinant(HisTag)

40572-A08B-200

IDT

Alt-R™ CRISPR-Cas9 sgRNA, 10 nmol

sgRNA-10nmol

IDT

Alt-R® S.p. HiFi Cas9 Nuclease V3

1081060

BIO-RAD伯乐

HUMAN ANTI CAS9

HCA338

Invitrogen

TrueCut™ Cas9 Protein v2

A36498

NEW ENGLAND BioLabs (NEB)

EnGen® Spy Cas9 HF1 - 500 pmol

M0667T

GenScript金斯瑞

GenCrispr NLS-Cas9-EGFP Nuclease

Z03467-100

GenScript金斯瑞

GenCrispr Cas9-C-NLS Nuclease

Z03385-100


5.2.2 靶向特异性测试

靶向特异性测试是评估基因编辑工具(如CRISPR-Cas9)在特定靶点上准确性和特异性的重要环节。靶向特异性测试的目的在于评估基因编辑工具是否引发脱靶效应。一般会首先使用生物信息学工具预测潜在脱靶位点,然后对预测位点进行PCR扩增和测序验证。另一方面可以通过高通量测序分析全基因组范围内的脱靶率。


5.2.3 基因编辑的生物学效应验证

基因编辑的生物学效应验证目的在于确定基因编辑后的细胞目标基因的表达(mRNA或蛋白水平)产生预期的变化,同时细胞产生相应的功能性变化。针对目标基因表达水平可以借助qPCR实验进行验证,蛋白水平通过Western blot实验进行验证。而基因编辑后产生的细胞功能变化,一般会进行胰岛素分泌,检测葡萄糖摄取(如2-NBDG实验)等方面进行验证。

5.3. 基因治疗的动物实验验证 

在经过体外验证后,可进一步用糖尿病小鼠等模型动物进行验证。编辑后的AAV病毒通过尾静脉注射形式注射入糖尿病小鼠体内后,进行血糖监测,胰岛素分泌,糖耐量实验(OGTT,胰岛功能评估)验证治疗效果。相关实验流程大致如下:

血糖监测通过毛细血管采血法在小鼠尾巴尖端采血,操作简单,适合个体血糖监测。胰岛素分泌测量:通过静脉注射葡萄糖或精氨酸等刺激物,测定不同时间点的血胰岛素水平。C肽与胰岛素同时产生,因此测量C肽水平也有助于评估胰岛β细胞的功能。

糖耐量实验(OGTT)和胰岛功能评估过程为:抽取空腹动物静脉血后,口服溶于300 mL水内的无水葡萄糖粉75 g(儿童按每千克体重1.75 g,总量不超过75 g)。从服糖第1口开始计时,于服糖后30分钟、60分钟、120分钟及180分钟时抽取静脉血,测定血糖、胰岛素和C肽水平。通过OGTT计算估胰岛素分泌能力。

胰岛素检测产品包括基于ELISA、化学发光免疫分析(CLIA)以及放射免疫分析(RIA)的方法。

此外,在小鼠实验中也要进一步通过全基因组测序,观察体重、行为和生命体征变化,进行肝脏、肾脏等关键器官的病理分析,检测抗病毒载体抗体水平,分析T细胞活性(如流式细胞术)以评估基因治疗的安全性。

经过体外实验、细胞实验,动物实验等多方面的研究,全面评估基因编辑技术的有效性和安全性后,可以启动后续的临床实验申请。目前,基因编辑技术在糖尿病治疗领域仍处于研究和探索阶段,尚未有成熟的临床应用案例。虽然在动物模型中取得了一些进展,但要真正推向临床应用,还需要更多的研究和验证。



六、类器官在糖尿病中的研究应用

类器官(Organoids)是指通过干细胞或组织来源的细胞,在三维(3D)培养环境中自我组装形成微型、多细胞三维结构,能够在功能和结构上部分模拟体内器官。在糖尿病研究领域,类器官可以部分重现胰岛或胰腺的三维结构和功能,弥补传统二维细胞培养的不足,达到更加接近人体的生理状态,从而用于药物高通量筛选和毒性测试,同时基于患者来源的类器官能够实现精准治疗和特异性药物评估,支持未来个性化医疗的需求。

类器官

6.1. 类器官在糖尿病研究中的具体应用

类器官技术为研究胰岛β细胞的再生和功能提供了重要模型,类器官可以用于模拟β细胞发育过程,研究胰岛细胞分化调控机制(如NGN3、PDX1信号)与凋亡机制。

类器官技术为糖尿病药物开发提供了更贴近人体生理的细胞模型,是糖尿病治疗药物的筛选与毒性评估的良好工具。在药物筛选中,可以用于降糖药(如GLP-1激动剂、SGLT2抑制剂)对类器官胰岛素分泌和葡萄糖代谢的调节作用,筛选新型小分子化合物或多肽药物,增强胰岛β细胞功能。同时评估药物对胰岛细胞的毒性与影响。

类器官可以模拟胰岛在免疫攻击下的微环境,用于研究1型糖尿病的免疫介导损伤。比如可以在胰岛类器官中与T细胞共培养,观察其对胰岛β细胞的杀伤作用。

基因治疗是糖尿病药物开发的新方向,类器官可以用于测试基因编辑策略药物的效果和安全性。例如,修复INS基因突变以恢复胰岛素分泌的过程中,可以使用类器官验证基因递送工具(如AAV病毒)的效率和脱靶效应。

6.2. 糖尿病相关类器官的来源和构建

类器官用于糖尿病研究和药物开发的第一步,在于构建糖尿病相关的类器官模型。目前文献报道的糖尿病类器官模型主要以胰腺类器官模型为主,包括胰岛类器官,胰腺祖细胞类器官,胰腺导管类器官。其中胰岛类器官通过将胰岛细胞聚集形成三维结构,能够模拟胰岛的生理功能,包括胰岛素分泌和对葡萄糖的响应。胰岛类器官过诱导多能干细胞(iPSC)分化获得,一般用于研究胰岛β细胞的功能、增殖和分化机制,以及糖尿病的发病过程。胰腺祖细胞类器官是从人类多能干细胞(hPSCs)或成体干细胞中诱导分化而来,能够模拟胰腺发育过程中的细胞分化和组织形成,可用于研究胰腺发育的分子机制,以及探索糖尿病的细胞替代疗法。

胰腺导管类器官主要用于研究胰腺导管相关疾病,如胰腺炎和胰腺癌。虽然其在糖尿病研究中的应用相对较少,但也可以为理解胰腺导管在糖尿病中的作用提供一定的模型支持。

图片25.png 

XXX来源


6.2.1 糖尿病类器官的构建

细胞来源大多数类器官制备的来源可以是组织,也可以是干细胞。以基于组织制备胰岛类器官为例,我们介绍胰岛类器官的培养过程。胰岛类器官培养通常需要四个阶段,多能干细胞的培养和内胚层分化,内胚层细胞向胰腺祖细胞分化,胰腺祖细胞向胰腺内分泌细胞分化,和人胰岛类器官的形成。胰岛类器官在培养过程中,需要能够添加用于胰腺类器官形成的生长,如Activin A、层粘连蛋白、EGF等确保细胞的正常分化和维持,这些因子能够提供真实的细胞培养环境,从而培养出可靠的多能细胞扩增和成功分化以及维持特定的细胞类型,提高细胞功能。


第一阶段:多能干细胞(hPSC)培养和内胚层细胞(DE)分化

在包被重组人Vitronectin蛋白的6孔板上接种hPSC,加入细胞消化液消化细胞。随后,加入hPSC培养基(E8培养基)培养2天,用DPBS清洗。用内胚层分化培养基替换hPSC培养基继续培养3天,每天按下表培养基组分进行换液。重组人Activin A蛋白诱导多能干细胞分化为内胚层细胞。


第二阶段:内胚层细胞(DE)向胰腺祖细胞(PP)分化

用培养基A替换内胚层分化培养基,培养3天。将细胞转移至培养基B继续培养2天。接下来,用培养基C替换培养基B,连续培养5天后得到胰腺祖细胞。重组人EGF蛋白诱导内胚层细胞分化为胰腺祖细胞。


第三阶段:胰腺祖细胞(PP)向胰腺内分泌细胞(EC)分化

转移细胞至培养基D,继续培养7天后得到胰腺内分泌细胞。


第四阶段:人胰岛类器官的形成(hILO)

用培养基E替换培养基D,组分参考下表,继续培养8天后得到人胰岛类器官。

诱导分化为胰岛类器官后,可以参考ipsc诱导形成类器官的方式鉴定胰岛类器官的培养情况,这里不再做详细赘述。


泉心泉意云智慧供应链提供胰岛类器官构建的多种类型产品,相关产品货号见附录

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产品名称

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胶原酶

N0002937

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胶原酶

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Nordmark

胶原酶

S1743001

InSphero

3D细胞微球培养板

CS-PB15

BioLamina

人重组层粘连蛋白

LN521

Qkine

iPSC干性维持和分化专用的重组蛋白因子

热稳定性FGF2 (Qk052/Qk053)

Qkine

iPSC干性维持和分化专用的重组蛋白因子

EGF  (Qk011)

Qkine

iPSC干性维持和分化专用的重组蛋白因子

Noggin (Qk034)

Qkine

iPSC干性维持和分化专用的重组蛋白因子

ActivinA (Qk001)

Qkine

iPSC干性维持和分化专用的重组蛋白因子

FGF10 (Qk003)

Qkine

iPSC干性维持和分化专用的重组蛋白因子

BMP4 (Qk038)

Qkine

iPSC干性维持和分化专用的重组蛋白因子

FGF7  (Qk046)

PBS Biotech

0.1L-80L垂直轮生物反应器

FA-0.1-D-001(0.1L耗材)

PBS Biotech

0.1L-80L垂直轮生物反应器

FA-0.5-D-001(0.5L耗材)

PBS Biotech

0.1L-80L垂直轮生物反应器

FA-UNI-B-501(基座)


6.3. 类器官在糖尿病研究中的挑战与前景

目前类器官技术在糖尿病研究领域还未达到完全成熟,因此也面临很多的挑战。例如类器官目前仅能部分模拟胰腺或胰岛的功能,尚不能完全复制其复杂的微环境。批量生成具有一致功能的类器官也一直是技术瓶颈,因此这也限制其在高通量药物筛选中的应用。此外类器官还存在体外长期培养可能出现功能衰退或异质性增加的问题。

关于未来类器官在糖尿病的应用,多器官联动模型,工程化类器官,以及助力细胞治疗和基因治疗临床转化是目前研究人员的一些期待。

总体上来讲,类器官技术为糖尿病研究开辟了新的方向,在胰岛功能研究、药物开发、精准治疗和免疫研究等方面具有重要价值。糖尿病研究人员可以持续性关注类器官在糖尿病方面的应用。



 





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