GLP-2及其GLP-2/GIP双重受体激动剂在MPTP诱导的小鼠帕金森病模型中的神经保护作用

帕金森病小鼠模型中，GLP-2类似物和GLP-2/GIP双重激动剂均显著改善运动功能并抑制炎症和凋亡相关蛋白表达，后者效果更优，机制涉及GIP受体协同信号通路激活。

彭峰|刘兆娜|翟晓强|白波|高慧中|郝万达|李天毅|克里斯蒂安·霍尔舍尔

第二医院，神经内科，山西医科大学，太原030001，山西省，中华人民共和国

摘要

背景

神经炎症和细胞凋亡是帕金森病（PD）进展中的核心病理过程。胰高血糖素样肽-2（GLP-2）和葡萄糖依赖性胰岛素释放多肽（GIP）作为神经保护剂在神经退行性疾病中显示出潜力。

目的

本研究旨在评估GLP-2类似物和GLP-2/GIP双重受体激动剂在MPTP诱导的帕金森病小鼠模型中的神经保护作用，以观察添加GIP结合位点是否能够增强神经保护效果。

方法

C57BL/6小鼠被随机分为四组：生理盐水对照组、MPTP生理盐水组、MPTP+GLP-2受体激动剂治疗组和MPTP GLP-2/GIP双重激动剂治疗组。通过腹腔注射MPTP建立急性帕金森病模型。使用开放场试验和步态分析评估运动功能。通过Western blot和免疫组化检测黑质中α-突触核蛋白（α-syn）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、核因子κB（NF-κB）、Bax和Bcl-2的蛋白质表达水平。

结果

与对照组相比，GLP-2类似物组和GLP-2/GIP双重激动剂组的运动功能显著改善。在分子水平上，这两种处理方法均显著降低了促炎因子TNF-α和NF-κB以及促凋亡蛋白Bax的表达，同时上调了抗凋亡蛋白Bcl-2的表达，并减少了α-syn的异常积累。双重激动剂组在所有参数上表现出更优的效果，表明它可能通过激活GIP受体介导的协同信号通路来增强神经保护作用。GLP-2/GIP双重受体激动剂作为帕金森病的新疗法显示出潜力。

引言

帕金森病（PD）是全球第二常见的神经退行性疾病[1]。其主要病理特征包括黑质致密部分的多巴胺能神经元逐渐丧失以及α-突触核蛋白（α-syn）的异常细胞内聚集，形成路易小体[18]。目前的帕金森病治疗方法主要涉及症状性药物，如左旋多巴，但这些疗法无法阻止疾病的神经退行性进展[17]。因此，迫切需要寻找能够延缓或预防疾病进展的疾病修饰疗法。

近年来，肠道来源的肠促胰岛素激素因其在多个系统中的作用而受到广泛关注[8]。胰高血糖素样肽-2（GLP-2）是一种由肠道L细胞分泌的33个氨基酸组成的肽类激素，传统上被认为具有促进肠道黏膜生长和修复的作用[19]。然而，越来越多的证据表明，GLP-2及其受体也存在于中枢神经系统（例如下丘脑、脑干）[12]，并可能参与神经保护。我们曾报道过一种耐蛋白酶的GLP-2类似物（Gly(2)-GLP-2）能够在MPTP诱导的帕金森病小鼠模型中保护多巴胺能神经元并改善运动功能，其效果与GLP-1/GIP双重受体激动剂DA5-CH相当[23]。此外，我们还发现GLP-2在SH-SY5Y细胞培养中具有神经保护作用[20]。肠促胰岛素激素葡萄糖依赖性胰岛素释放多肽（GIP）[16]在MPTP帕金森病小鼠模型中也显示出良好的保护效果[13]，[14]。详细综述见[25]。

同时，GLP-1/GIP双重受体激动剂（例如DA5-CH、tirzepatide）在临床前帕金森病模型中显示出显著的神经保护作用，涉及抗炎、抗凋亡和线粒体功能改善等机制[3]，[4]，[5]。两种受体类型的结合通过协同作用增强了大脑中的神经保护效果[9]。

最近，开发出了GLP-2/GIP双重受体激动剂，主要用于改善骨密度[7]。因此，我们在MPTP帕金森病小鼠模型中测试了这种新型双重激动剂，并使用耐蛋白酶的GLP-2类似物作为对照，以观察添加的GIP受体激动剂是否能够增强整体神经保护效果。测量了运动活动以及炎症和线粒体损伤的关键生物标志物。

实验动物和分组

从江苏华创新诺生物技术有限公司购买了8-10周龄、体重22-25克的雄性C57BL/6小鼠。动物在12小时光照/黑暗周期、22±3°C和50-55%湿度的环境中饲养，可自由获取食物和水。适应一周后，40只小鼠被随机分配到四组（每组12只）。每组中，6只小鼠用于免疫组化，4只用于Western blot；每组5只小鼠测量血糖，其余测量体重

血糖和体重水平

GLP-2/GIP类似物或GLP-2类似物的处理对帕金森病模型小鼠的体重或血糖水平没有显著影响。单因素方差分析结合LSD事后检验表明，这些指标在各组之间没有统计学上的显著差异（图1）。

行为测试数据

开放场实验：与对照组相比，MPTP模型小鼠在中部区域停留的时间显著减少。相反，

讨论

本研究首次系统比较了GLP-2类似物与GLP-2/GIP双重受体激动剂在MPTP诱导的帕金森病（PD）小鼠模型中的神经保护作用和机制。我们的主要发现是，GLP-2/GIP双重激动剂在改善运动功能障碍、抑制神经炎症、调节凋亡平衡和减少α-突触核蛋白病理方面优于单独使用GLP-2。这些结果进一步证实了

结论

总之，本研究表明，GLP-2类似物和GLP-2/GIP双重受体激动剂在MPTP诱导的帕金森病小鼠模型中均表现出显著的神经保护作用。其机制包括抑制TNF-α/NF-κB炎症通路、调节Bax/Bcl-2凋亡平衡，并随之减轻α-突触核蛋白的病理变化。GLP-2/GIP双重激动剂在治疗效果上明显优于GLP-2受体激动剂。

作者贡献声明

翟晓强：撰写 – 审稿与编辑、方法学、实验设计。白波：撰写 – 审稿与编辑、资源获取、实验设计。彭峰：撰写 – 审稿与编辑、监督、项目管理、资金筹集、概念构思。刘兆娜：撰写 – 初稿撰写、方法学、实验设计、数据分析。李天毅：撰写 – 审稿与编辑、验证、数据分析、数据管理。克里斯蒂安·霍尔舍尔：撰写 – 审稿与编辑、监督、数据分析，

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

本研究得到了山西省自然科学基金（20210302124692、20210302123273和202403021211142）和山西省卫生健康委员会基金（2019053和2023025）的支持。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。