糖尿病是由遗传因素和环境因素相互作用而引起的一种疾病,临床以高血糖为主要标志,主要症状为多饮、多尿、多食、消瘦。目前,糖尿病治疗的主要方式是注射胰岛素。胰岛素是人体内唯一降血糖激素,由胰岛B细胞分泌,但是其在糖尿病临床治疗中存在以下问题:胰岛素使用不当会造成血糖过低,导致生命危险;胰岛素作用时间过短,严重的病人每日需注射3-4次;胰岛素可能导致低血糖、体重增加、诱发心血管疾病等毒副作用。因此,为了改善胰岛素治疗糖尿病的不足,急需研发出毒副作用小,甚至是无毒且降糖效果更好的新型降糖药物。脂糖素具有更长效的降糖作用,其前身是成纤维生长因子-21(FGF-21)。脂糖素治疗糖尿病时不产生低血糖,并且可以同时调节糖脂代谢,提高胰岛素敏感性。但是,脂糖素具有不稳定、在体内易降解,且具有潜在的免疫原性,在治疗糖尿病的前期效果慢等不足。因此,如何提高脂糖素稳定性,延长体内半衰期,已成为脂糖素研究的关键科学问题。本试验将产脂糖素基因工程菌株DNZY1生物发酵并提纯脂糖素,通过Western blotting检测菌株DNZY1生物合成脂糖素的纯度及生物活性。此外,为了解决现有脂糖素不稳定、易降解、具有潜在的免疫原性和发挥作用慢及治疗前需要连续长时间注射的弊端,本试验将用实验室自行合成的可降解生物材料N-2-羟丙基三甲基氯化铵壳聚糖/羧甲基壳聚糖(N-2-HACC/CMC)对脂糖素蛋白进行包裹,制成载脂糖素蛋白N-2-HACC/CMC微粒(脂糖素-N-2-HACC/CMC-MPs),并对脂糖素-N-2-HACC/CMC-MPs理化特性、稳定性、降糖效果等进行研究,以达到延长脂糖素的半衰期,使其更持久的发挥作用,且经过长时间连续给药后,降低给药频率目的。试验结果表明:1)获得了菌株DNZY1生物合成的脂糖素;2)Western blotting检测试验结果表明,菌株DNZY1生物合成脂糖素具有特异性,能与抗脂糖素抗体反应;3)菌株DNZY1生物合成脂糖素的生物活性检测试验结果表明,菌株DNZY1生物合成脂糖素具有较好的降糖效果;4)N-2-HACC/CMC细胞毒性试验结果表明,细胞存活率为(94.76±2.27)%(n=3),N-2-HACC/CMC毒性较小,具有较高的安全性;5)确定了脂糖素-N-2-HACC/CMC-MPs的最优制备工艺条件,即N-2-HACC浓度为 2.0mg/mL、CMC 浓度为 1.2mg/mL、N-2-HACC:脂糖素(V:V)为 4:5、搅拌时间为50min、搅拌速度为1000r/min,最优工艺条件下制备的脂糖素-N-2-HACC/CMC-MPs形态规则、外形圆整、分散性好,平均粒径为568.1nm,分散系数为 0.331,Zeta 电位为 26.45mV,包封率为(89.37±2.78)%(n=3);载药量为(48.75±1.41)%(n=3);6)体外释放试验结果表明,脂糖素-N-2-HACC/CMC-MPs在体外释放是一次突释后的连续缓释过程;7)体内药效检测试验结果表明,脂糖素-N-2-HACC/CMC-MPs在生物体内具有生物活性,可以起到降低血糖作用;8)安全性试验结果表明,50mg/kg注射脂糖素-N-2-HACC/CMC-MPs同样起到较好的降糖效果,且不产生低血糖等毒副作用;9)缓释效果试验结果表明,与脂糖素相比,脂糖素-N-2-HACC/CMC-MPs具有更长效的降糖效果,无论是多次注射还是单次注射,其作用时间都长于脂糖素;10)口服效果试验结果表明,脂糖素-N-2-HACC/CMC-MPs 口服仍然具有降糖作用,为后期变注射为口服提供了试验依据。本试验成功制备了脂糖素-N-2-HACC/CMC-MPs,其可以实现脂糖素蛋白在体内缓慢释放的长效作用机制,从而达到保护蛋白、增加给药途径、减少给药次数、提高降糖效果的目的;同时,也为研制一种安全、高效并具有优良特性的新型糖尿病药物提供了理论依据。