人们在现代生活中所摄入的营养成分超远人体所需,乃至于肥胖及糖尿病等疾病高发,对人体健康及公共卫生系统带来严重危害。临床上对于肥胖、糖尿病发生可能性以及糖尿病的治疗过程中一直以糖化血红蛋白(HbA1c)作为关键检测指标,它是血液内的葡萄糖与血红蛋白结合体。糖化血红蛋白家族由HbA1a、HbA1b、HbA1c组成,其中HbA1c占约70%。HbA1c结构较稳定,血糖水平短暂波动无法影响它的生成,使其在血液中的含量能够保持稳定水平,因此以HbA1c为参考的血糖监测结果可反映人体在过去8~12周的血糖平均水平[1]

      最近,由哥本哈根大学Zachary Gerhart-Hines的团队发表于Nature的研究中指出,NK2R的表达与HbA1c水平高度相关。该团队对超过38万的欧洲血统个体数据研究中发现,一些与HbA1c有关的变异基因会使NK2R表达量上升,这些变异基因携带者体内的NK2R表达水平显著高于其他人群,且肥胖率及脂肪占比更低,这一数据进一步说明了NK2R在能量摄入及代谢调控方面起到关键作用。

      在研究中,科研人员对肥胖模型小鼠注射了一种NK2R的天然配体激动剂后发现这些肥胖小鼠体重在短期明显下降,分析结果表明小鼠的能量消耗显著增加,食物摄入下降约20%,且该代谢效应并不依赖于瘦素(Leptin)信号通路。此外,科研人员发现优化后的NK2R激动剂EB1002不仅使小鼠在单次注射后的7天内体重持续下降约15%,还能提高小鼠对胰岛素的敏感性,促进白色脂肪组织摄取葡萄糖,且能激活下丘脑弓状核和室旁核神经元来抑制因瘦素或黑皮质素4受体缺失引起的高食欲状态。这个结果表明该靶点可能在抗肥胖领域中,远比合并糖尿病的肥胖具有更广泛的应用前景。

nk2r textpart 1

长效NK2R激动剂的开发设计

      在后续针对糖尿病的研究中,科研人员对2型糖尿病和肥胖的猕猴模型进行了深入研究。结果表明,NK2R激动剂可显著降低猕猴体重约8%、血糖降低约15%、甘油三酯降低约25%、胆固醇降低约20%。该数据证明通过激活NK2R能够显著提升胰岛素敏感性、降低血糖水平以及减少甘油三酯和胆固醇的含量,改善胰岛素抵抗。在为期12周的研究中,猕猴未引起明显不良行为变化或中枢神经系统副作用[2]

nk2r textpart 2

长效NK2R在猕猴体内的实验结果

      近年来,针对肥胖及糖尿病的的药物研究中,以司美格鲁肽、聚乙二醇洛塞那肽为首的GLP-1受体激动剂受到广泛关注。然而此类药物仍有自身无法避免的缺点,比如因药物刺激胃肠道的神经内分泌细胞,导致胃肠蠕动加快和消化液分泌过度增加而导致的恶心、呕吐和腹泻。

      另外,由于GLP-1受体激动剂在减重方面虽有明显的功效,但它在增加能量消耗方面的作用有限。其主要的减重机制是通过减少食欲和延缓胃排空来实现的,而不是直接促进身体的能量代谢。这意味着患者的体重下降可能会在一定程度上达到瓶颈,对于那些需要大幅降低体重或者身体基础代谢率较低的患者来说,这种减重方式可能无法满足他们的期望。

      NK2R激动剂主要通过激活下丘脑弓状核和室旁核神经元来抑制食欲,此类方式或有可能导致厌食症及类似症状的发生;其次在过度减重上同样需要更好的优化,NK2R激动剂在短暂停止治疗后再次注射仍然表现出良好的减重效果,这种效果若不加以控制则会导致过度减重而带来不必要的副作用,如严重低血糖等;另外,目前在市面上的GLP-1受体激动剂等针对肥胖及糖尿病的药物基本为每周注射一次,这种用药频率对糖尿病患者而言仍然显得频繁。这些问题在NK2R的药物安全性以及用药优化上仍有待验证和解决。

      纳米抗体以优异的性能广受科研人员的青睐,我国科研人员早些时候就以纳米抗体设计出一种名为Everestmab的融合蛋白(sdAb),这种融合蛋白在实验过程中表现出良好的成药安全性,并可有效改善胰岛功能[3]

nabo

      纳博生命推出多平台抗体筛选技术(噬菌体展示/大肠杆菌展示/哺乳动物细胞展示)及双抗构型抗体筛选技术,助力抗体药物及试剂的研发,为广大机构提供灵活的抗体筛选技术选择、更高的可成药性以及多种靶点的预制免疫文库。

       我们专注于纳米抗体的开发、改造与应用,拥有符合实验动物标准的羊驼繁育基地与独立实验基地。致力于构建产、学、研一体化的实验公共服务平台。希望能为广大生物科研机构、医药研发企业和创新团队提供更专业、性价比更高的实验服务。同时,纳博生命也正针对文中纳米抗体进行开发,欢迎各方研发人员与我们交流联系。


参考文献:
[1]陆国慧,徐管梅.空腹血糖与糖化血红蛋白联合检测在糖尿病诊治中的临床意义探讨[J].实验室检测,2024,2(10):156-158.
[2] Sass F, Ma T, Ekberg JH, Kirigiti M, Ureña MG, Dollet L, Brown JM, Basse AL, Yacawych WT, Burm HB, Andersen MK, Nielsen TS, Tomlinson AJ, Dmytiyeva O, Christensen DP, Bader L, Vo CT, Wang Y, Rausch DM, Kristensen CK, Gestal-Mato M, In Het Panhuis W, Sjøberg KA, Kernodle S, Petersen JE, Pavlovskyi A, Sandhu M, Moltke I, Jørgensen ME, Albrechtsen A, Grarup N, Babu MM, Rensen PCN, Kooijman S, Seeley RJ, Worthmann A, Heeren J, Pers TH, Hansen T, Gustafsson MBF, Tang-Christensen M, Kilpeläinen TO, Myers MG Jr, Kievit P, Schwartz TW, Hansen JB, Gerhart-Hines Z. NK2R control of energy expenditure and feeding to treat metabolic diseases. Nature. 2024 Nov 13. doi: 10.1038/s41586-024-08207-0. Epub ahead of print. PMID: 39537932.
[3] Pan H, Su Y, Xie Y, Wang W, Qiu W, Chen W, Lu W, Lu Z, Wang W, Shang A. Everestmab, a novel long-acting GLP-1/anti GLP-1R nanobody fusion protein, exerts potent anti-diabetic effects. Artif Cells Nanomed Biotechnol. 2020 Dec;48(1):854-866. doi: 10.1080/21691401.2020.1770268. PMID: 32468873.