MI-883:双功能核受体调节剂改善饮食诱导的高胆固醇血症

【字体: 时间:2025年02月07日 来源:Nature Communications

编辑推荐:

  为解决高胆固醇血症治疗难题,研究人员开展了关于 CAR 激动剂 / PXR 拮抗剂 MI-883 对饮食诱导的高胆固醇血症模型影响的研究。结果发现 MI-883 可有效调节相关基因,降低血浆胆固醇。这为治疗代谢疾病提供了新策略。

  在生命的长河中,人体的代谢平衡至关重要,而胆固醇代谢异常与多种疾病密切相关。其中,高胆固醇血症就像一颗 “定时炸弹”,随时可能引发心血管等严重疾病,威胁人类健康。目前,虽然对胆固醇代谢的研究取得了一些进展,但仍面临诸多挑战。组成型雄甾烷受体(CAR)和孕烷 X 受体(PXR)作为核受体家族的重要成员,在胆固醇和胆汁酸代谢中起着关键作用。然而,CAR 和 PXR 在胆固醇代谢中的具体机制尚未完全明确,且缺乏同时靶向这两个受体的有效药物。为了攻克这些难题,来自查尔斯大学、捷克科学院等多个研究机构的研究人员展开了深入研究,相关成果发表在《Nature Communications》上。
研究人员开展了一项关于 MI-883 对饮食诱导的高胆固醇血症模型影响的研究。MI-883 是一种新型的 CAR 激动剂 / PXR 拮抗剂,他们通过一系列实验探究其在调节胆固醇和胆汁酸稳态方面的作用。研究结果表明,MI-883 能显著降低血浆胆固醇水平,增强粪便胆汁酸排泄,为高胆固醇血症的治疗提供了新的策略和潜在药物。

研究人员用到的主要关键技术方法包括:通过多种细胞实验,如 TR-FRET CAR 共激活剂结合试验、CAR 和 PXR 荧光素酶基因报告试验等,来检测 MI-883 与受体的相互作用及对基因表达的影响;利用动物实验,如在人源化 PXR-CAR-CYP3A4/3A7 小鼠模型中进行高脂饮食(HFD)和高胆固醇饮食(HCD)实验,观察 MI-883 对代谢指标的影响;运用组学技术,如 mRNA 测序(RNA-Seq)分析肝脏样本,探究 MI-883 对基因表达谱的调控作用 。

MI-883 作为双功能 CAR/PXR 配体


MI-883 是一种含氟衍生物,其特定的氟化修饰增强了代谢稳定性和生物半衰期,且不影响对人 CAR 受体的激活。在实验中,MI-883 表现出高效激活 CAR 的能力,同时能抑制 PXR 的活性,通过与 PXR 的配体结合口袋(LBP)直接相互作用发挥抑制效果。

MI-883 的药代动力学特性和临床前毒性测试


在 C57BL/6N 小鼠的药代动力学研究中,MI-883 经腹腔注射和口服给药后,分别具有 217 分钟和 170 分钟的生物半衰期,主要分布于肝脏并经胆汁排出。此外,MI-883 对 CYP3A4 活性抑制较弱,对 CYP2B6 无抑制作用,且在临床前毒性测试中表现出良好的安全性。

MI-883 稳定野生型 CAR 并呈现独特的 PXR 结合模式


分子动力学(MD)模拟显示,MI-883 在野生型 CAR 的配体结合域(LBD)中呈 U 形构象,与 CITCO 相似,通过多种相互作用稳定结合。在 PXR-LBD 中,MI-883 与 SR12813 相比,结合模式独特,且与 PXR 的相互作用涉及更多极性相互作用,同时影响受体关键区域的距离,这些差异可能与它的拮抗作用相关。

MI-883 调节 CAR 和 PXR 与共激活剂 / 共抑制器的相互作用


MARCoNI 核受体 - 共调节因子相互作用分析表明,MI-883 与 CITCO 类似,能吸引多种共激活剂与 CAR 结合。在细胞实验中,MI-883 不招募共激活剂与 PXR 结合,反而破坏 PXR 与共抑制器 NCOR2 的相互作用,阻断激动剂利福平对共激活剂 NCOA1 的招募。

MI-883 调节 CAR/PXR 在靶基因调控中的相互作用


研究发现,MI-883 对 CYP3A4 和 CYP2B6 等靶基因的表达具有不同的调节作用。在不同细胞模型中,它以 PXR 依赖的方式抑制 CYP3A4 的表达,而对 CYP2B6 的调节则显示出 CAR 激活主导的特征。同时,MI-883 对参与胆固醇、胆汁酸合成和脂质调节的关键基因也有复杂的调节作用,这些调节作用因基因和细胞模型而异。

MI-883 选择性降低血浆胆固醇浓度


在人源化 PXR-CAR-CYP3A4/3A7 小鼠模型中,MI-883 在 HFD 和 HCD 实验中均能降低血浆总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平,对高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)浓度在雄性小鼠中有降低作用,在雌性小鼠中对甘油三酯水平有一定影响,但对其他生化指标影响较小,且不影响血糖稳态。

胆固醇、胆汁酸和脂质组分析


脂质组学和代谢组学分析显示,MI-883 可降低肝脏中的游离胆固醇,增加粪便中胆汁酸的排泄,但对血浆和肝脏中的甘油三酯、胆汁酸水平以及血浆代谢组无显著影响。同时,它会引起肝脏脂质类别的变化,如增加某些含有长链和高度不饱和脂肪酸的甘油三酯,降低总溶血磷脂酰胆碱(LPC)水平。

肝脏样本的 NGS RNA-Seq 分析


RNA-Seq 分析表明,MI-883 显著上调参与外源性物质代谢、不饱和脂肪酸和类花生酸脂质代谢的基因和通路,下调参与脂肪酸代谢的基因。此外,它还影响与胆固醇代谢相关的基因表达,如下调 Scarb1、Angptl3 和 Lipc 等基因,同时对一些载脂蛋白基因也有调节作用,且这种调节与 CAR 激活有关。

MI-883 对人肝细胞肥大和增生的影响


在啮齿动物中,Car 激活与肝脏肥大和增生相关,但在人源化模型中这种现象减弱或消失。研究发现,MI-883 在人源化 PXR-CAR-CYP3A4/3A7 小鼠和 3D 人肝细胞球模型中,对关键增殖生物标志物无显著影响,也未引起肝脏明显增大,表明它不会刺激人肝细胞的肥大和增生。

研究表明,MI-883 作为一种新型的 CAR 激动剂 / PXR 拮抗剂,具有良好的理化性质、代谢稳定性和药代动力学特性,且安全性高。它在调节胆固醇和胆汁酸稳态方面展现出显著效果,为治疗高胆固醇血症等代谢疾病提供了新的方向。同时,该研究也加深了人们对 CAR 和 PXR 在代谢调节中相互作用的理解,为开发针对多种外源性核受体的配体提供了理论依据,有望推动精准调节肝脏代谢的药物研发进程,为广大代谢疾病患者带来新的希望。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号