靶向性血管生成剂tPep-VEGF-B在胰岛素抵抗中的作用研究

【作者】 张瑜； 童玥； 徐越明； 高向东； 姚文兵；

【机构】 中国药科大学生命科学与技术学院；

【摘要】 糖尿病,特别是2型糖尿病,己成为一个全球性的健康威胁。胰岛素抵抗是2型糖尿病发生发展的重要环节,并贯穿疾病始终。此外,胰岛素抵抗是代谢综合征的基础,而代谢综合征直接导致2型糖尿病风险增加。目前,胰岛素抵抗己成为多学科共同的研究热点。而临床上尚无能够显著改善胰岛素抵抗且不造成明显副作用的药物。因此,研究新型安全有效的抗胰岛素抵抗药物十分必要。研究表明脂肪组织特异性提高VEGF水平可抑制脂肪组织缺氧、炎症状态最终降低血糖水平,逆转代谢失衡恢复内稳态;另有研究表明,血管内皮生长因子-B(VEGF-B)通过调节脂肪酸转运蛋白(FATPs)的表达,增加脂肪酸在肌肉、棕色脂肪的摄取量,有可能改善胰岛素抵抗。基于以上研究结果,本课题组将一段靶向脂肪静脉血管的小肽通过连接肽与VEGF-B连接,形成融合蛋白tPep-VEGF-B,以期获得抗胰岛素抵抗的靶向性血管生成剂。构建tPep-VEGF-B表达载体导入大肠杆菌进行表达,经纯化获得纯度大于95%的tPep-VEGF-B目的蛋白。利用血管内皮增殖实验及斑马鱼体内血管生成实验检测其活性,结果表明tPep-VEGF-B能显著促进血管生成。利用高脂饮食诱导肥胖小鼠模型,研究tPep-VEGF-B对其胰岛素抵抗的改善作用,结果表明给药后小鼠腹腔胰岛素耐量(IPGTT)、胰岛素耐量(ITT)以及丙酮酸耐量(PTT)的曲线下面积(AUC)均比模型组小鼠显著降低;采用ELISA检测insulin分泌水平,并计算HOMA-IR和QUCKI,结果显示与模型组相比,给药组HOMA-IR显著下降而QUCKI指数显著上升,以上结果表明tPep-VEGF-B能够改善胰岛素抵抗;小鼠血清的生化指标结果表明空白组、模型组、给药组小鼠空腹血糖均处于正常水平,而给药组与模型组相比,TG、FFA略有下降,TC和LDL-c显著性下降;采用HE染色和0il Red O染色对小鼠肝脏进行组织形态学分析,从HE染色中可以看出正常小鼠肝脏正常致密,模型小鼠肝脏出现大量空泡,而给药组空泡数量明显减少;Oil Red 0染色结果显示,正常小鼠肝脏未出现明显脂滴,给药组脂滴数量比模型组明显减少,说明tPep-VEGF-B对肝脏具有一定的保护作用。本研究通过基因工程法制备获得tPep-VEGF-B,研究证实其对胰岛素抵抗具有一定的改善作用,对代谢内稳态的维持具有促进作用。本研究为2型糖尿病、肥胖等代谢相关疾病的治疗提供了候选分子,同时为血管生成调节在代谢疾病中的治疗理念提供了实验依据。更多还原