近日，Nature期刊發(fā)表了一篇很有意思的文章，想和大家一起分享一下。

這篇文獻名為《Prohormone cleavage prediction uncovers a non-incretin anti-obesity peptide》，主要講了研究人員新發(fā)現(xiàn)一種名為BRP的新型抗肥胖肽的研究。

[話不多說，直接進入正文！]

那么BRP是如何被發(fā)現(xiàn)的呢？

研究人員通過干濕實驗結(jié)合的研究方法，一步一步向BRP走近~

首先，研究人員開展了一系列的干實驗：

1.Peptide Predictor工具開發(fā)：這是研究人員開發(fā)的一種基于PCSK前體激素加工的系統(tǒng)計算-功能方法。該工具通過正則表達式（RegEx）匹配蛋白質(zhì)序列中的特定文本模式，識別出可能被PCSK酶識別的切割位點，從而預測可能產(chǎn)生的肽片段。[簡單來說就是給計算機一個指令，計算機給你一個反饋]。

2.肽片段預測：接下來，研究人員利用Peptide Predictor預測了人類分泌組中可能被PCSK酶切割的肽片段，重點關(guān)注具有多個切割位點的前體蛋白[這里為什么是分泌組呢，因為這是激素的關(guān)鍵特征]。最終識別出373個前體蛋白，這些蛋白能夠產(chǎn)生2683個肽片段。

此外，作者還將開源網(wǎng)站以及代碼都公開了，可見其對科學秉承著的開放的精神。

研究人員還發(fā)現(xiàn)，許多預測的肽類大小與已知的G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）配體相當。

[紙上得來終覺淺，接下來就要動手開展?jié)駥嶒灹?！]

3.肽片段的生物活性測試：研究人員合成了一種包含100種肽的文庫，并在神經(jīng)細胞系NS-1（神經(jīng)細胞抑制食欲）和胰島β細胞（胰島細胞控制血糖）系INS1中[這兩個細胞系，一個看食欲，一個看血糖]評估這些肽對Fos基因表達的影響，以此評估肽的生物活性。正如預期的那樣，發(fā)現(xiàn)GLP-1在INS1細胞中誘導了大約三倍的Fos表達增加，而神經(jīng)生長因子（NGF）在NS-1細胞中誘導了大約十倍的Fos表達增加。而在測試的肽類中，鑒定出了BRP（一種由BRINP2衍生的12殘基肽)，在兩種細胞系中均誘導了超過十倍的Fos表達。

并且重復處理并未使細胞對BRP產(chǎn)生耐受性[沒有耐藥性]。
BRP的半最大有效濃度（EC??）在1小時和24小時處理時均為大約30微摩爾，而GLP-1在具有內(nèi)源性受體表達的細胞中EC??為100微摩爾[說明想要達到同樣的藥物水平，GLP-1類的用藥量要更多]。

[接下來，動物實驗！]

4. 小鼠動物實驗評估BRP：在小鼠在禁食16小時后，研究人員通過腹腔注射給予載體（生理鹽水）或BRP，隨后在3小時內(nèi)測量食物攝入量。觀察到BRP強有力且迅速地抑制了食物攝入。藥代動力學研究表明，BRP的血漿濃度在注射后1分鐘達到峰值，BRP在血漿中的半衰期不到10分鐘[說明藥效快，不過持續(xù)時間不會太長，作者還提到注射或口服均可]。

值得注意的是，這種抑制食欲的效果與GLP-1相似。然而，與GLP-1不同的是，BRP并未表現(xiàn)出任何胰腺活性，因為血糖水平和胰島素分泌保持不變。

此外，在活動性、飲水量、通過曠場實驗評估的焦慮樣行為以及糞便顆粒計數(shù)方面，均未觀察到差異，在旋轉(zhuǎn)桿實驗中并未引起協(xié)調(diào)困難，在強迫游泳實驗中也未引起變化，對體溫、胃排空或?qū)φ崽堑钠靡矡o影響。此外，通過測量大鼠攝入高嶺土的情況來評估，BRP并未引起異食癖。最后，又進行了條件性味覺厭惡實驗，以確定BRP給藥是否會引起厭惡和與惡心相關(guān)的不適反應。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，BRP并未引起對糖精的厭惡[不會導致副作用]。

[繼續(xù)動物實驗！]

5. 迷你豬動物實驗評估BRP：

[為什么選擇迷你豬？因為它是人類進食行為的相關(guān)模型。]

注射后BRP1小時對其尾部姿勢進行評分顯示，食欲抑制與焦慮樣行為無關(guān)。[你可能會好奇迷你豬焦慮與否是如何判斷的，讓我們一起看下圖]

[2表示開心；4表示好動；5表示放松；6表示平靜。是不是很有意思！]

6.BRP是否能夠逆轉(zhuǎn)已經(jīng)患有肥胖癥和糖尿?。?/strong>通過對患有肥胖癥和糖尿病的小鼠進行BRP注射，觀察到累積食物攝入量更低，葡萄糖耐受性和胰島素耐受性得到改善。此外，體重的減少完全是由于脂肪質(zhì)量的減少[令人心動]。一系列的發(fā)現(xiàn)足以表明，BRP可以逆轉(zhuǎn)小鼠的肥胖和代謝綜合征。

7. 探索BRP的作用機制：研究人員通過磷酸激酶分析，鑒定出BRP誘導磷酸化的底物pCREBS133，并通過對底物的推測，選擇進行抑制Gαs偶聯(lián)GPCR信號傳導，結(jié)果觀察到對Fos基因表達的抑制。因此，BRP激活與Gαs偶聯(lián)GPCR激活一致，導致神經(jīng)細胞中pCREBS133和Fos活性。隨后通過對小鼠的組織采集，觀察到BRP激活下丘腦多個核團的FOS信號，但在后腦和腦干未檢測到FOS激活。這些結(jié)果共同表明，藥理性給予BRP可通過激活下丘腦POMC陰性神經(jīng)元中的CREB-FOS信號通路發(fā)揮作用。

隨后通過系統(tǒng)的突變，測試到L8A突變會改變BRP的脂溶性特征，進一步實驗證實，Leu8是BRP直接激活神經(jīng)元信號傳導的必要條件。

基礎(chǔ)知識點供給站:

• 肽激素：是一類在能量平衡調(diào)節(jié)中起關(guān)鍵作用的小分子（少于100個氨基酸），它們在肥胖治療中具有吸引力。

• 前激素轉(zhuǎn)化酶1/3（PCSK1/3）：在肽激素的加工過程中起關(guān)鍵作用，例如在GLP-1（胰高血糖素樣肽1）的生成中。

• GLP-1:調(diào)節(jié)血糖,延緩胃排空以及增加飽腹感來降低血糖; 調(diào)節(jié)食欲：通過作用于大腦中的食欲調(diào)節(jié)中樞，增加飽腹感，減少食物攝入。
  

• 司美格魯肽與GLP-1的關(guān)系：是一種長效胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）受體激動劑，主要用于治療2型糖尿病。

• GPCR:參與多種生理過程，包括：代謝調(diào)節(jié)：例如，胰高血糖素受體（Glucagon Receptor）和胰島素受體（Insulin Receptor）等血糖水平調(diào)節(jié)；代謝性疾病：GLP-1受體激動劑（如利拉魯肽）用于治療2型糖尿病。

• Fos基因:在食欲調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。肥胖小鼠的大腦中Fos基因的表達變化可能影響食欲調(diào)節(jié)中樞的功能，從而導致食欲增加和能量攝入增加。

基于以上研究成果，作者已經(jīng)聯(lián)合成立了新的公司，期待BRP成為上市藥物的一天！

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