非酒精性脂肪肝病 （ NAFLD ）是全球最常見的慢性肝臟疾病，其特征是在非大量飲酒情況下的肝臟脂肪異常沉積。隨著代謝綜合征、肥胖、胰島素抵抗和 2 型糖尿病發(fā)病率持續(xù)上升， NAFLD 的患病人群正迅速擴(kuò)大，已成為重要的公共健康問(wèn)題。更為嚴(yán)重的是， NAFLD 可進(jìn)一步發(fā)展為非酒精性脂肪肝炎（ NASH ），甚至肝硬化、肝癌。然而，目前針對(duì) NAFLD/NASH 的有效治療手段有限，亟需開發(fā)新治療策略。

脂聯(lián)素 （ Adiponectin ） 作為一種脂肪因子，在調(diào)節(jié)葡萄糖和脂質(zhì)代謝中發(fā)揮關(guān)鍵作用，主要通過(guò)其受體 AdipoR1 激活下游 AMPK 以及 PPAR- α信號(hào)通路發(fā)揮抗炎、抗纖維化和胰島素增敏的作用。大量臨床和臨床前研究表明， 低循環(huán)脂聯(lián)素水平與 NAFLD 和 NASH 的發(fā)病和嚴(yán)重程度有著密切關(guān)聯(lián) 【 1, 2】 ， 而通過(guò)飲食或藥物干預(yù)恢復(fù)脂聯(lián)素水平可以減緩疾病進(jìn)展 【 3】 。因此，脂聯(lián)素被認(rèn)為是治療 NAFLD 和 NASH 有潛力的候選藥物。值得注意的是，脂聯(lián)素在體內(nèi)以 不同寡聚體形式 存在——低分子量、中分子量和高分子量（ LMW 、 MMW 和 HMW ）， 其中 HMW 形式 表現(xiàn)出最高的生物活性 ，且與 NAFLD 和 NASH 關(guān)聯(lián)更強(qiáng) 【 4】 。盡管此前已經(jīng)開發(fā)了多種基于脂聯(lián)素功能活性序列的肽類藥物，但通常存在 穩(wěn)定性低 和 療效有限 等問(wèn)題，其關(guān)鍵原因可能在于：傳統(tǒng)多肽類藥物難以模擬功能性脂聯(lián)素的多聚體結(jié)構(gòu)的功能。

多肽酶促自組裝是指多肽在特定酶作用下發(fā)生構(gòu)象或親疏水性變化，從而自發(fā)形成納米結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出顯著的多價(jià)效應(yīng) ， 增強(qiáng)靶向與結(jié)合能力 。 然而，利用這種組裝體來(lái)模擬蛋白多聚體的研究仍較有限 。近期，湖南大學(xué) 史俊峰 團(tuán)隊(duì)在 Acs Central Science 雜志上發(fā)表了題為 Enzyme-Activated Self-Assembling Peptides Mimicking Adiponectin Multimers for Nonalcoholic Fatty Liver Disease Therapy 的研究文章，從多肽酶響應(yīng)自組裝（ EISA ）的多價(jià)效應(yīng)中獲得靈感，開發(fā)出了一種能夠在結(jié)構(gòu)和功能上模仿HMW脂聯(lián)素的酶激活多肽自組裝藥物，增強(qiáng)穩(wěn)定性，并在體內(nèi)外均具表現(xiàn)出一定的降脂活性。該研究為利用超分子多肽藥物治療代謝性疾病提供了新的設(shè)計(jì)思路。

首先，設(shè)計(jì)并合成了兩種堿性磷酸酶（ ALP ）響應(yīng)型自組裝肽（ 1P 和 2P ），該肽序列源自脂聯(lián)素保守的 15 個(gè)氨基酸活性核心片段（ 148 GKFHCNIPGLYYFAY 162 ），并引入磷酸化修飾位點(diǎn)，不僅可以作為藥物活性的“激活開關(guān)”，還能觸發(fā)原位自組裝形成多價(jià)的自組裝體結(jié)構(gòu)。 MST 以及 Pull down 實(shí)驗(yàn)證明 1P 和 2P 具有與脂聯(lián)素受體 1 （ AdipoR1 ）的中等結(jié)合親和力。在 NAFLD 病變肝臟微環(huán)境中，異常高表達(dá)的 ALP 可特異性催化肽分子的去磷酸化反應(yīng)，觸發(fā)肽鏈構(gòu)象轉(zhuǎn)變并在肝臟原位自組裝形成納米纖維網(wǎng)絡(luò)，不僅增強(qiáng)了穩(wěn)定性，還可模擬 HMW 脂聯(lián)素的空間構(gòu)象，從而高效結(jié)合肝臟實(shí)質(zhì)細(xì)胞表面的 AdipoR1 ，啟動(dòng)下游 信號(hào)通路調(diào)控。

作者隨后在細(xì)胞和動(dòng)物模型中驗(yàn)證該多肽藥物的治療效果。在體外誘導(dǎo)的肝細(xì)胞脂肪變性模型中，該多肽可顯著抑制細(xì)胞內(nèi)甘油三酯積累，降低活性氧（ ROS ）水平 以 及脂肪分化相關(guān)蛋白（ ADRP ）表達(dá)，有效改善肝細(xì)胞脂變表型。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)采用高脂飲食（ HFD ）誘導(dǎo)的 NAFLD 小鼠模型，經(jīng)注射給藥 1P 和 2P 肽制劑后，小鼠體重、空腹血糖及胰島素抵抗指數(shù)均顯著下降，肝臟組織 H & E 染色及油紅 O 染色結(jié)果顯示，肝臟脂肪變性程度明顯減輕，肝組織炎癥浸潤(rùn)顯著減少；進(jìn)一步檢測(cè)表明，其治療效果與臨床常用降糖調(diào)脂藥物利拉魯肽 （ Liraglutide ） 相當(dāng)，且無(wú)明顯毒副作用。

該研究由湖南大學(xué)袁丹副教授、史俊峰教授擔(dān)任通訊作者，李增輝、段雙迪為共同第一作者。

原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.5c02405

制版人：十一

參考文獻(xiàn)

1. Zhang H, Niu Y, Gu H, et al. Low serum adiponectin is a predictor of progressing to nonalcoholic fatty liver disease. J . Clin . Lab . Anal . 2019;33(3 ):e 22709.

2. Wang Y, Lam KS, Chan L, et al. Post-translational modifications of the four conserved lysine residues within the collagenous domain of adiponectin are required for the formation of its high molecular weight oligomeric complex. J . Biol . Chem . 2006;281(24):16391-16400.

3. Cloning of adiponectin receptors that mediate antidiabetic metabolic effects. Nature . 2003;423(6941):762-769.

4. Pajvani UB, Hawkins M, Combs TP, et al. Complex distribution, not absolute amount of adiponectin, correlates with thiazolidinedione-mediated improvement in insulin sensitivity. J . Biol . Chem . 2004;279(13):12152-12162.

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