GLP-1类似物在非酒精性脂肪性肝病中的疗效研究文献综述

 2022-12-24 16:39:48
  1. 课题研究目的

了解胰高血糖素样肽-1（GLP-1）类似物的结构、功能、不良反应，设计新型的长效GLP-1类似物并探究其对非酒精性脂肪肝病的疗效。

  1. 研究内容

2.1长效GLP-1类似物的设计

GLP-1是胰高血糖素原基因（proglucagon，PG）翻译后经激素原转化酶PC1/3加工后的产物。GLP-1主要由小肠的L细胞产生，在摄入营养物质时分泌入血。进食后，GLP-1呈双相性分泌，第一时相在餐后5~15 min，第二时相在餐后30~60 min。血清中GLP-1的基础水平为5~10 pM，餐后升高大约2~3倍。虽然GLP-1具有良好的生理功能，但体内GLP-1的半衰期只有1~2 min，其N端的His-Ala在体内可迅速被二肽激肽酶IV（Dipeptidyl peptidase IV，DPP IV）降解为GLP-1(9-36)NH2，这极大的限制了其用于治疗的潜力。本研究中，我们设计一个小分子的GLP-1类似物——P80，可以抵抗DPP IV的降解，能够增加GLP-1的半衰期。

2.2 P80对非酒精性脂肪性肝病的治疗作用和机制研究

非酒精性脂肪肝病(NAFLD)是一种常见的肝脏疾病，包括简单脂肪变性，脂肪性肝炎( NASH) , 纤维化和肝硬化。NAFLD 是指除外酒精和其他明确的损肝因素引起的肝脏细胞脂肪过度积累的一种病理状态。更重要的是，肝细胞脂肪变性将导致肝细胞损伤和炎症的发生，引发非酒精性脂肪性肝炎，甚至不可逆的发展为肝硬化和肝癌( HCC)。研究表明非酒精性脂肪性肝病与胰岛素抵抗和肥胖、糖尿病、高脂血症等代谢综合征相关。

基于GLP-1降低血脂、减轻体重、延迟胃排空、增加饱腹感等生理作用。本研究拟通过高脂喂食C57小鼠，模拟NAFLD。造模成功后给予小鼠注射P80，期间记录小鼠进食量，体重，10周后处死，肝脏油红染色观察肝脏脂肪积累情况。

  1. 研究手段
  2. HE染色
  3. ELISA
  4. IPGTT和IPITT

小鼠禁食68 h，腹腔注射葡萄糖（3g/kg），小鼠尾巴检测0，30，60，90，120 min的血糖，或腹腔注射胰岛素（0.75U/kg），小鼠尾巴检测0，30，60，90，120 min的血糖。

  1. 油红O染色
  2. 主要成果

设计一条新的长效GLP-1类似物——P80，初步探究P80对非酒精性脂肪肝有治疗作用。

  1. 本课题工作进度

起止日期

工作内容和要求

2019年2月-2019年4月

构建实验动物模型

2019年4月-2019年5月

给药监测体重，血糖，进食量

2019年5月-2020年6月

整理成果，撰写毕业论文
  1. 文献综述和参考文献

非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）是指除外酒精和其他明确的损肝因素所致的肝细胞内脂肪过度沉积为主要特征的临床病理综合征，与胰岛素抵抗和遗传易感性密切相关的获得性代谢应激性肝损伤。它的特点是肝脏脂肪堆积过多，这一点与胰岛素抵抗（IR）有关[1]。它是一种包括孤立性脂肪变性，非酒精性脂肪性肝炎（NASH），晚期纤维化，肝硬化和肝细胞癌（HCC）的疾病，并且正在加剧肝移植（LT）和死亡的发病率[2]。NAFLD正成为导致伴有心血管和代谢并发症的终末期肝脏病变的最常见病理状态之一[3]。此外，NAFLD的不良反应远远超出了肝脏范围，目前临床数据表明NAFLD和心脏代谢疾病的存在和恶化是以双向式发生，NAFLD的存在和严重程度也被证明是致命和非致命性心血管疾病的一个独立的危险因素[4]。由于对NAFLD缺乏可靠可行的非侵入性检测，阻碍了疾病早期有效干预的发展[5]。另外，复杂的机制参与了NAFLD的发展和疾病进展过程中的大量患者间的变异性，这两者给找到这种疾病的有效治疗方法带来了巨大挑战[6]。

NAFLD被认为是最常见的慢性肝病，至少影响全世界三分之一的人口[7]。目前，中国糖尿病患者数量约占全球的1/3，是糖尿病患病人数最多的国家。糖尿病诊断和分型委员会将糖尿病分为：1型糖尿病、２型糖尿病、妊娠型糖尿病和其他特殊类型糖尿病，其中95%属于2型糖尿病。通过这种分型，可以及早地对糖尿病进行诊断和治疗，降低糖尿病的死亡率[8]。2012年1月9日，中国健康教育中心公布的中国慢性病监测及糖尿病专题调查结果显示，18岁及以上居民糖尿病患病率为2.6％，60岁以上者糖尿病患病率高达19.6％，而全国成年糖尿病患者约为9700万人，糖尿病的发病是由于胰岛素分泌不足（绝对或相对不足）或胰岛素抵抗（靶细胞对胰岛素不敏感），引起机体代谢紊乱，导致血糖持续升高，最终发展为一种慢性内分泌代谢性疾病。如果治疗不及时，高血糖还会导致失明、心血管疾病、糖尿病肾病、糖尿病神经病变甚至死亡[9]。

NAFLD是一种与肥胖、胰岛素抵抗、2型糖尿病密切相关的临床病理综合征[10]。但是NAFLD发病机制尚不完全清楚，其中二次攻击假说是NAFLD发病机理的众多理论之一。第一次攻击是由高脂饮食，肥胖和胰岛素抵抗造成的脂肪变性，使肝脏对二次攻击敏感。第二次攻击介导炎症级联反应，肝细胞毒性和纤维化[11]。然而，这一理论很快就明显不足以解释人类NAFLD的复杂性，并且现在已经被多重攻击假说所取代。多重攻击假说认为环境因素共同作用于遗传倾向的受试者以诱导NAFLD，从而为NAFLD发病机制提供更准确的解释。包括胰岛素抵抗，脂肪组织分泌的激素，营养因子，肠道微生物群以及遗传和表观遗传因子都是该假说的影响因素[12，13]。此外，目前数据表明，母亲围产期的肥胖和营养过剩会使后代在成年后易患NAFLD[14-18]。

2型糖尿病主要由于胰岛素抵抗和胰岛 beta;细胞功能障碍所致。值得一提的是GLP-1及其类似物可以改善胰岛 beta;细胞功能并促进 beta;细胞增殖[8]，甚至可以减轻体重，降低血压，在２型糖尿病治疗中具有独特的优势。 因此，对 GLP-1 及其类似物的研究可为糖尿病患者提供新的用药选择。GLP有两种亚型，GLP-1类似物和 GLP-2类似物，它们和胰高血糖素的氨基酸序列有近一半相同，二者之间也有约3％的同源性。GLP-1类似物是由末端空肠、回肠和结肠的朗格汉斯细胞分泌的一种多肽激素，具有葡萄糖依赖性的促胰岛素分泌和生物合成、抑制胰高血糖素分泌及抑制胃排空等多种功能[19]。

目前临床上使用的口服降血糖药大部分是化学药物，而激素类药物如GLP-1 类似物，DDP Ⅳ抑制剂等基本上都是进口药，价格昂贵。目前，GLP-1 类似物都存在一个问题，就是对胰腺 beta;细胞坏死的糖尿病晚期患者几乎无效。GLP-1类似物很难避免不良反应，但是其适应症的研究也成为近年来的热点。并且2型糖尿病常常与NAFLD合并存在，作为抗糖尿病药物，其安全性及有效性已经得到国家药监局的认可，如果可以兼顾合并症的治疗，将起到一箭双雕的作用。所以还需要进一步的临床及基础研究以探讨更深层次的分子生物学机制。

参考文献：

  1. Fonseca J , Gonccedil;alo Nunes, Fonseca C , et al. Comment to: “EASL-EASD-EASO Clinical Practice Guidelines for the management of non-alcoholic fatty liver disease”. Journal of Hepatology, 2017, 66(2):465.
  2. Younes R, Bugianesi E. Should we undertake surveillance for HCC in patients with NAFLD. J Hepatol. 2018; 68:326–334.
  3. Younossi Z, Anstee QM, Marietti M, et al. Global burden of NAFLD and NASH: trends, predictions, risk factors and prevention. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017; 15:11–20
  4. Lonardo A, Nascimbeni F, Mantovani A, Targher G. Hypertension, diabetes, atherosclerosis and NASH: cause or consequence. J Hepatol. 2018; 68:335–352.
  5. Rau M , Weiss J , Geier A . [Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD).Deutsche Medizinische Wochenschrift, 2015, 140(14):1051.
  6. Jingjing C , Xiao-Jing Z , Hongliang L . Progress and challenges in the prevention and control of nonalcoholic fatty liver disease. Medicinal Research Reviews, 2018.
  7. Portillo-Sanchez P , Cusi K . Treatment of Nonalcoholic Fatty Liver Disease (NAFLD) in patients with Type 2 Diabetes Mellitus. Clinical Diabetes amp; Endocrinology, 2016, 2(1):1-9.
  8. 侯凌．糖尿病分型的争议．中国实用儿科杂志，2015（10）：752-765
  9. 常东峰 谢溱 蒋琳.GLP-1类似物蛋白结构及功能研究进展. 微生物学免疫学进展, 2017，45(1):80-86
  10. 赵昕怡, 张利莉, 索朗曲珍, et al. 利拉鲁肽改善非酒精性脂肪性肝病小鼠肝脂肪沉积的机制探讨. 中华肝脏病杂志, 2014, 22(11)：849-853
  11. Day CP, James OF. Hepatic steatosis: innocent bystander or guilty party? Hepatology. 1998; 27:1463–1466.
  12. Buzzetti E, Pinzani M, Tsochatzis EA. The multiple-hit pathogenesis of non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD). Metabolism. 2016; 65:1038–1048.
  13. Boccuto L, Abenavoli L. The impact of genetic polymorphisms on liver diseases: entering the era of personalized medicine. Eur J Gastroenterol Hepatol. 2017; 29:1102–1103.
  14. Mouralidarane A, Soeda J, Sugden D, et al. Maternal obesity programs offspring non-alcoholic fatty liver disease through disruption of 24-h rhythms in mice. Int J Obes. 2015; 39:1339–1348.
  15. Cordero P, Li J, Nguyen V, et al. Paul C , Jiawei L , Vi N , et al. Developmental Programming of Obesity and Liver Metabolism by Maternal Perinatal Nutrition Involves the Melanocortin System[J]. Nutrients, 2017, 9(9):1041-.
  16. Oben JA, Mouralidarane A, Samuelsson AM, et al. Maternal obesity during pregnancy and lactation programs the devel- opment of offspring non-alcoholic fatty liver disease in mice. J Hepatol. 2010; 52:913–920.
  17. Soeda J, Cordero P, Li J, et al. Hepatic rhythmicity of endoplasmic reticulum stress is disrupted in perinatal and adult mice models of high-fat diet-induced obesity. Int J Food Sci Nutr. 2017; 68:455–466.
  18. Mouralidarane A, Soeda J, Visconti-Pugmire C, et al. Maternal obesity programs offspring nonalcoholic fatty liver disease by innate immune dysfunction in mice. Hepatology. 2013; 58:128–138.
  19. Andreacute; Wettergren MD，Birgit Schjoldager MD，Poul Erik Mortensen MD，et al.Truncated GLP-1 ( proglucagon 78-107-amide) inhibits gastric and pancreatic functions in man Dig Dis Sci，1993，38( 4) : 665-673.
  1. 课题研究目的

了解胰高血糖素样肽-1（GLP-1）类似物的结构、功能、不良反应，设计新型的长效GLP-1类似物并探究其对非酒精性脂肪肝病的疗效。

  1. 研究内容

2.1长效GLP-1类似物的设计

GLP-1是胰高血糖素原基因（proglucagon，PG）翻译后经激素原转化酶PC1/3加工后的产物。GLP-1主要由小肠的L细胞产生，在摄入营养物质时分泌入血。进食后，GLP-1呈双相性分泌，第一时相在餐后5~15 min，第二时相在餐后30~60 min。血清中GLP-1的基础水平为5~10 pM，餐后升高大约2~3倍。虽然GLP-1具有良好的生理功能，但体内GLP-1的半衰期只有1~2 min，其N端的His-Ala在体内可迅速被二肽激肽酶IV（Dipeptidyl peptidase IV，DPP IV）降解为GLP-1(9-36)NH2，这极大的限制了其用于治疗的潜力。本研究中，我们设计一个小分子的GLP-1类似物——P80，可以抵抗DPP IV的降解，能够增加GLP-1的半衰期。

2.2 P80对非酒精性脂肪性肝病的治疗作用和机制研究

非酒精性脂肪肝病(NAFLD)是一种常见的肝脏疾病，包括简单脂肪变性，脂肪性肝炎( NASH) , 纤维化和肝硬化。NAFLD 是指除外酒精和其他明确的损肝因素引起的肝脏细胞脂肪过度积累的一种病理状态。更重要的是，肝细胞脂肪变性将导致肝细胞损伤和炎症的发生，引发非酒精性脂肪性肝炎，甚至不可逆的发展为肝硬化和肝癌( HCC)。研究表明非酒精性脂肪性肝病与胰岛素抵抗和肥胖、糖尿病、高脂血症等代谢综合征相关。

基于GLP-1降低血脂、减轻体重、延迟胃排空、增加饱腹感等生理作用。本研究拟通过高脂喂食C57小鼠，模拟NAFLD。造模成功后给予小鼠注射P80，期间记录小鼠进食量，体重，10周后处死，肝脏油红染色观察肝脏脂肪积累情况。

  1. 研究手段
  2. HE染色
  3. ELISA
  4. IPGTT和IPITT

小鼠禁食68 h，腹腔注射葡萄糖（3g/kg），小鼠尾巴检测0，30，60，90，120 min的血糖，或腹腔注射胰岛素（0.75U/kg），小鼠尾巴检测0，30，60，90，120 min的血糖。

  1. 油红O染色
  2. 主要成果

设计一条新的长效GLP-1类似物——P80，初步探究P80对非酒精性脂肪肝有治疗作用。

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