二肽基肽酶(dipeptidyl peptidase-4, DPP-4)抑制剂通过阻碍某些肠促胰岛素的失活、进而增加胰岛素的分泌来发挥抗高血糖作用。本研究在链脲霉素诱导的2型糖尿病大鼠模型中, 使用高效液相色谱法测定单次口服300 mg/kg剂量下DPP-4抑制剂西他列汀的血药浓度, 并建立了一级吸收的一室药物动力学(pharmacokinetic, PK)模型, 用以描述西他列汀在大鼠体内的PK行为, 以及预测药效动力学(pharmacodynamic, PD)实验中各剂量下的相应血药浓度。随后测定了1、5、10 mg/kg西他列汀给药后糖尿病大鼠DPP-4活性、胰岛素和血糖水平数据, 建立基于机制的PK/PD模型。该模型以希尔氏方程表示西他列汀对DPP-4活性的抑制作用, 用间接效应模型描述胰岛素和血糖的变化过程。综上所述, 该模型阐释了西他列汀抗高血糖的作用机制, 还可以外推应用于其他物种或其他DPP-4抑制剂。