近年来,随着全球肥胖问题的加剧,科学家们不断探索新的治疗靶点和方法。在这一领域中,肽类激素因其在能量稳态调节中的关键作用而备受关注。最近,一篇发表在《Nature》上的研究论文报道了一种非胰岛素依赖性的抗肥胖肽——BRP(BRINP2-related peptide),为肥胖治疗提供了全新的思路。
1、研究背景
肽类激素由PCSK1/3酶机制生成,在代谢调节中发挥重要作用。尽管GLP-1等已知代谢调节剂的功能已被深入研究,但PCSK1生成的肽谱及其功能角色仍大部分未知。为了填补这一空白,研究者开发了一种名为Peptide Predictor的系统性计算-功能方法,基于PCSK前激素处理过程,识别出了大量进化上保守的肽段,并最终发现了BRP作为一种有效的厌食性肽。
该项研究发表在《Nature》上 ,题为“Prohormone cleavage prediction uncovers a non-incretin anti-obesity peptide ”
2、实验过程
2.1 Peptide Predictor方法
研究团队首先利用Peptide Predictor方法预测了PCSK(前激素转化酶)切割位点,鉴定了超过2600个之前未被表征的人类蛋白酶解肽片段。这些片段由前激素转化酶切割,从而能够识别新的生物活性肽。通过这种方法,研究人员发现了一个12聚肽,即BRINP2相关肽(BRP)。
肽段预测器映射新型肽段
2.2 BRP的功能与机制
2.2.1 BRP对食物摄入影响
研究者首先BRP对食物摄入的影响,利用小鼠、迷你猪和大鼠,通过注射不同剂量的BRP或其他对照物质(如GLP-1、Exendin-4等),观察其对动物行为、代谢和生理指标的影响。BRP降低小鼠的食物摄入它还影响能量代谢(如RER、VO2、VCO2)、饮水行为和胃排空速度。
迷你猪实验示意图
2.2.2 BRP对肥胖治疗效果
研究人员接着研究BRP对肥胖小鼠的治疗效果。用BRP和作为对照的抗肥胖药物利拉鲁肽(Liraglutide)对肥胖小鼠进行处理,BRP显著降低了小鼠的体重,效果优于对照组。与GLP-1相比,BRP的效果相当或更好,尤其是在降低体重和改善代谢指标方面。
BRP逆转肥胖
这项研究表明,BRP能够有效逆转由高脂饮食引起的肥胖,并改善相关的代谢紊乱(如葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性)。此外,BRP还减少了脂肪组织和肝脏的质量,而不会显著影响肌肉质量。
2.2.3 机制分析
接着,在小鼠神经元Neuro2a细胞系中进行磷酸激酶谱分析,发现BRP的主要作用是诱导CREB在S133位点的磷酸化(pCREBS133)。了确定BRP在体内的作用位置,小鼠接受了载体或BRP的处理,发现BRP 在体内主要作用于大脑,激活了下丘脑中POMC阴性神经元中的CREB-FOS信号通路。
BRP作用机制的示意图
BRP在下丘脑中激活FOS
3、 实验结果
在药理学实验中,BRP表现出显著的厌食性效应,能够减少小鼠和猪的食物摄入量。其作用机制包括触发中枢FOS激活,并且独立于瘦素、GLP-1受体和黑色素皮质激素4受体(MC4R)发挥作用。更重要的是,BRP不会引发恶心或厌恶反应,具有良好的安全性。
5、结论与展望
本研究通过系统性计算-功能方法,成功发现并验证了一种新型抗肥胖肽——BRP。BRP非胰岛素依赖性;不引发如恶心或厌恶反应副作用,适合更广泛的患者群体;独立于已知代谢调节通路(如瘦素、GLP-1受体),为肥胖治疗提供全新靶点。
这一发现不仅拓展了我们对肽类激素功能的认识,也为肥胖治疗提供了新的候选药物。未来,研究团队将进一步探究BRP相关机制,以期实现其临床转化。
强耀生物可合成新型抗肥胖肽BRP助力科研。