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《Nature Metabolism》肥胖克星?GIPR-Ab/GLP-1 肽抗体共轭物解锁中枢神经协同减重 “密码”
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月30日 来源:Nature Metabolism 19.2
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肥胖问题日益严峻,为探寻有效减肥疗法,研究人员聚焦 GIPR-Ab/GLP-1 肽抗体共轭物展开研究。结果发现,该共轭物需中枢神经系统(CNS)的 GIPR 和 GLP-1R 共同作用实现最大程度减重。这为肥胖治疗提供新思路。
在当今社会,肥胖已成为一个全球性的健康难题,它如同一个隐匿的 “健康杀手”,不仅影响着人们的外在形象,更与多种慢性疾病如糖尿病、心血管疾病等紧密相连,严重威胁着人们的身体健康和生活质量。尽管目前已经有多种减肥方法和药物,但效果参差不齐,且存在各种副作用。因此,寻找更加安全、有效的减肥靶点和治疗方法,成为了生命科学和健康医学领域的重要研究方向。
在这样的背景下,来自美国安进公司(Amgen)等研究机构的研究人员开展了一项关于 GIPR-Ab/GLP-1 肽抗体共轭物的研究。该研究成果发表在《Nature Metabolism》杂志上,为肥胖治疗带来了新的曙光。
研究人员为了探究 GIPR-Ab/GLP-1 肽抗体共轭物的减肥机制以及中枢神经系统(CNS)中 GIPR 和 GLP-1R 在其中的作用,进行了一系列实验。主要关键技术方法包括:一是构建基因敲除小鼠模型,如通过将Gipr小鼠与 synapsin-Cre 小鼠杂交获得中枢神经系统特异性 GIPR 敲除(GiprSyn?/?)小鼠,利用 Wnt1 驱动 Cre 表达在Glp1rf/f小鼠中生成中枢神经系统 GLP-1R 敲除(Glp1rWnt1?/?)小鼠;二是运用 RNA 测序技术,对肝脏和白色脂肪组织(WAT)进行转录组分析,以研究基因表达变化;三是采用免疫染色技术,检测 mGIPR-Ab/P3 在大脑中的分布以及 c-FOS 的表达,从而判断神经元的激活情况 。
GIPR-Ab 或 GIPR-Ab/GLP-1 给药导致体重减轻:给高脂饮食(HFD)喂养的雄性小鼠脑室内(ICV)注射不同剂量的 mGIPR-Ab,发现中、高剂量的 mGIPR-Ab 可使肥胖小鼠体重减轻,且 ICV 和腹腔注射(IP)mGIPR-Ab 均可降低体重,减少累计食物摄入量。同时,ICV 注射不同剂量的 mGIPR-Ab/P3 也能使肥胖小鼠体重显著下降,且最高剂量可导致持久的体重减轻。
CNS GIPR 敲除小鼠抵抗饮食诱导的肥胖:生成的GiprSyn?/?小鼠在 HFD 喂养 12 周后,体重、食物摄入量、脂肪量和瘦体重均显著低于对照组。而且,GiprSyn?/?小鼠对 mGIPR-Ab 的体重降低作用具有抗性,凸显了中枢神经系统 GIPR 在体重调节中的关键作用。
中枢神经系统 GIPR 缺失增强 GLP-1R 激动剂的减肥效果:在 HFD 喂养的Giprf/f对照小鼠和GiprSyn?/?小鼠中进行实验,发现 mGIPR-Ab 可增强 GLP-1R 激动剂 dulaglutide 的减肥效果,但GiprSyn?/?小鼠虽对 dulaglutide 的减肥作用增强,却失去了联合治疗的额外益处。
中枢神经系统 GIPR 和 GLP-1R 对最大程度减肥至关重要:给 HFD 喂养的Giprf/f和GiprSyn?/?小鼠 IP 注射 mGIPR-Ab/P1,结果显示GiprSyn?/?小鼠体重减轻幅度小于Giprf/f小鼠,表明中枢神经系统 GIPR 对 mGIPR-Ab/GLP-1 治疗的最大体重减轻反应至关重要。同样,在Glp1rf/f和Glp1rWnt1?/?小鼠中的实验表明,中枢神经系统 GLP-1R 对 mGIPR-Ab/P1 的减肥效果也必不可少,且在雌性小鼠中得到类似结果。
肝脏和 WAT 转录组分析:对不同处理组小鼠的肝脏和 WAT 进行转录组分析发现,mGIPR-Ab/P1 处理和中枢神经系统 GIPR 敲除均会导致相关基因表达变化,涉及细胞周期调节、胆固醇生物合成、细胞外基质(ECM)和胶原蛋白组织以及免疫反应和炎症等途径。
全身 mGIPR-Ab/GLP-1 激活参与食物摄入控制的脑区:mGIPR-Ab/P3 可在大脑的室周器官(CVOs)中检测到,并激活了多个参与食物摄入控制的神经底物中的 c-FOS,表明该共轭物可能通过 CVOs 进入大脑,激活下游神经通路,进而调节食物摄入和体重。
该研究表明,GIPR-Ab/GLP-1 肽抗体共轭物通过作用于中枢神经系统的 GIPR 和 GLP-1R,激活神经通路,减少食物摄入,从而实现肥胖小鼠的体重减轻。中枢神经系统 GIPR 不仅在体重调节中发挥重要作用,还影响着 GLP-1R 激动剂的减肥效果。同时,该共轭物还能对下游外周组织产生代谢益处,改善相关基因表达。此外,研究还揭示了该共轭物可能通过 CVOs 进入中枢神经系统,为其作用机制提供了新的见解。
这项研究具有重要的意义。它进一步明确了 GIPR 和 GLP-1R 在中枢神经系统中的作用机制,为肥胖治疗提供了新的潜在靶点和治疗策略。同时,也为后续开发更有效的减肥药物和疗法奠定了理论基础,有望为广大肥胖患者带来新的希望。然而,研究也存在一些局限性,如使用不同启动子驱动 Cre 表达可能影响实验结果,且主要以雄性小鼠为研究对象,未来需要进一步研究在雌性小鼠中的代谢反应差异等问题。但总体而言,该研究为肥胖治疗领域的发展做出了重要贡献,推动了相关领域的研究进展。
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