解锁胰岛功能评估的金标准：GSIS糖刺激试验×cAMP信号检测

解锁胰岛功能评估的金标准：GSIS糖刺激试验×cAMP信号检测 | HCD EndoC-βH系列

来源：

2026-04-30

为什么你的糖尿病药物研发

需要更"生理"的模型？

传统的啮齿类胰岛或永生化细胞系，由于存在功能不稳定、无法长期培养、对药物响应不敏感等问题，正在让越来越多的GLP-1/GIP多靶点药物在转化阶段"翻车"。Human Cell Design的EndoC-βH人源β细胞系，凭借精准模拟体内β细胞功能、稳定可靠、且应用场景广泛的新型平台成为了更多客户的选择。在上篇文章：EndoC-βH5—糖尿病研究的黄金标准！100% 功能性人源β细胞系来啦，我们已经介绍了EndoC-βH5细胞的优势，这节我们将深入数据验证EndoC-βH5细胞在经典糖刺激实验GSIS以及cAMP实验中的可靠性。

01 核心试验一：

Human Cell Design EndoC-βH5细胞用于糖刺激胰岛素分泌试验 (GSIS)

GSIS实验目的：精准评估药物的生理药效GSIS （Glucose-Stimulated Insulin Secretion）是体外评估胰岛β细胞/胰岛组织、β细胞系（如 MIN6、INS-1）葡萄糖应答与胰岛素分泌功能的金标准实验，核心是测低糖/高糖下胰岛素释放量、计算刺激指数（SI），判断β细胞功能是否正常。GSIS检测原理：

当葡萄糖进入EndoC-βH5细胞→经 GLUT2转运→代谢产生ATP→关闭KATP通道→细胞膜去极化→Ca²⁺内流→触发胰岛素颗粒胞吐、分泌胰岛素。

Human Cell Design EndoC-βH5

细胞

GSIS

糖刺激试验：基于

Huamn Cell Design的EndoC-βH5细胞测试随着葡萄糖浓度（2.8-11mM）增加后胰岛素分泌情况验证EndoC-βH5细胞对葡萄糖浓度的响应。数据显示：EndoC-βH5细胞具有类似天然细胞的功能，在生理上具有临床相关葡萄糖浓度的胰岛素分泌响应，并且随着葡萄糖浓度增加胰岛素分泌量增加高达10倍。

▲

图例：GSIS实验验证EndoC-βH5胰岛素分泌情况

Human Cell Design Endoc-BH5 GSIS功能验证实验基于经典 GLP-1/GIP受体激动剂（Exendin-4、D-Ala (2)-GIP）的剂量与效应关系，验证Human Cell Design的EndoC-βH5细胞模型在葡萄糖刺激胰岛素分泌（GSIS）实验中的药理学可靠性、灵敏度与重复性，为 GLP-1/GIP类降糖药物的筛选提供功能学平台。在本实验中，通过设置 11mM 生理高糖（蓝色曲线）与 0mM 无糖（红色曲线）两种条件进行EndoC-βH5细胞的理学验证。结果显示两种激动剂均在高糖环境下呈现典型 S 型剂量依赖性促胰岛素分泌效应，胰岛素最大分泌量提升超 3.5 倍；而在无糖条件下无明显促泌作用，充分验证了该模型对GLP-1/GIP 通路的高度葡萄糖依赖性响应，完全符合降糖药物的生理特性。该平台采用生理相关葡萄糖浓度，可获得稳定可重复的 EC₅₀，灵敏度高，为GLP-1/GIP双靶点/单靶点激动剂类降糖药物的活性筛选、成药性评估提供了稳健的功能学评价体系。

▲ 图例：随着Exendin-4(左)和D-Ala2-GIP（右）浓度增加的胰岛素分泌情况

Human Cell Design EndoC-βH5细胞对不同GLP1R激动剂的药理学响应特异性与稳健性，是药物筛选与活性排名的核心数据。

02 核心试验二：

cAMP信号通路检测

cAMP实验目的：解析药物的上游信号机制：

cAMP（环磷酸腺苷）是细胞内关键的第二信使，在GLP-1/GIP受体激动剂等G蛋白偶联受体（GPCR）靶向药物的研发中，是最核心的靶点活性评价金标准。

cAMP实验原理：

通过定量检测细胞内 cAMP 的浓度变化，直接反映药物对 GPCR靶点的激活效力。

Human Cell Design Endoc‑BH5细胞模型在cAMP信号通路检测上的高灵敏度与精准ranking能力，是GLP‑1/GIP类药物受体活性评价的关键补充实验。

为了进行Endoc‑BH5®细胞在cAMP信号通路层面的药理学验证结果，分别检测了 GLP‑1R单激动剂（Exendin‑4、Semaglutide）、GIPR单激动剂（D‑Ala (2)‑GIP）及双受体激动剂（Tirzepatide）诱导的 cAMP 产生。结果显示，GLP1/GIP受体激动剂可增加cAMP含量。同时，各化合物诱导cAMP生成的 EC₅₀依次为：Exendin‑4 (0.13 nM) < D‑Ala (2)‑GIP (0.71 nM) < Semaglutide (34.8 nM) < Tirzepatide (185.3 nM)。

▲ 图例：Endoc‑BH5 细胞对GLP‑1/GIP 受体激动剂（单激动剂+双激动剂）的剂量依赖性cAMP响应

基于Human Cell Design Endoc‑BH5细胞开展的cAMP信号通路检测不仅精准验证了 GLP‑1/GIP受体的功能活性，还能实现高分辨率的化合物活性排序，为后续高效筛选 GLP‑1/GIP通路激动剂提供了坚实的信号学评价基础。Human Cell Design Endoc-BH5细胞模型的cAMP信号通路检测&GSIS糖刺激试验相关性验证。

接下来，human cell design在Endoc-BH5细胞模型中开展了GSIS（葡萄糖刺激胰岛素分泌）与 cAMP两种实验方法对GLP-1受体激动剂活性评价的相关性分析。

以pEC₅₀（-log₁₀EC₅₀）为统一活性指标，数据显示，3种GLP-1激动剂（Exendin-4、利拉鲁肽、司美格鲁肽）的两种实验数据 R²=0.95，相关性极强。这说明cAMP 实验可以精准预测药物的促胰岛素分泌活性，两种方法结合，既能高通量快速筛选，又能直接验证β细胞功能，实现高分辨率的化合物活性评价，是一个非常稳健的GLP-1药物筛选平台。

▲ 图例：GSIS/cAMP效力测定相关性验证

该结果验证了Human Cell Design Endoc-BH5平台的可靠性，cAMP实验可完成化合物活性排序，GSIS实验验证β细胞功能，cAMP实验和GSIS实验两者结合实现高分辨率的化合物对比，为GLP-1类降糖药物的筛选与成药性评估提供了从机制到功能的全链条、可信赖的评价体系。

03 本文总结

Human Cell Design Endoc-BH5细胞模型不仅完美模拟人β细胞对葡萄糖和肠促胰素的双重响应，证明其功能完整性与生理具有的高度相关性，同时基于GSIS糖刺激试验和cAMP实验验证了从分子机制到生理功能的全链条验证，结果可信赖。我们相信Endoc-BH5的优势将成为GLP-1/GIP乃至整个代谢性疾病药物研发领域的关键工具，显著加速新药从实验室到临床的转化进程。

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