GLP-1類藥物在減肥之外的代謝健康益處源自大腦

多年來，GLP-1受體激動劑被認為除了減輕體重外，還有改善代謝健康的偶然性“副作用”，但其在體內的調節(jié)機制仍不清楚。而現(xiàn)在，Daniel Drucker 團隊發(fā)表的一篇新論文，開始解開這個謎團——一切都始于大腦。 Daniel Drucker 團隊在 Cell me[x]tabolism 期刊發(fā)表了題為：Central glucagon-like peptide 1 receptor activation inhibits Toll-like receptor agonist-induced inflammation 的研究論文。 該研究表明，大腦中的GLP-1受體（GLP-1R）的激活，通過抑制Toll樣受體激動劑誘導的炎癥反應。這項研究擴展了腦-免疫網絡的新興概念，證明了存在一個GLP-1-腦-免疫軸，它可以獨立于體重減輕而控制全身炎癥，甚至在缺乏GLP-1R的外周器官中也是如此。 

以司美格魯肽為代表的GLP-1受體激動劑（GLP-1RA），通過模擬腸道激素GLP-1，調節(jié)血糖水平和食欲，從而用于治療2型糖尿病和肥胖癥。 Daniel Drucker 教授表示，GLP-1類藥物真正有趣的地方之一在于，除了控制血糖和體重外，它們似乎還能減少慢性代謝疾病的并發(fā)癥，例如心力衰竭、中風、脂肪肝等。我們從臨床研究中知道，GLP-1在人體內發(fā)揮著這些神奇的作用，但我們并不完全了解它們是如何工作的。 Daniel Drucker 早期對GLP-1激素的研究提供了對它在分子水平上如何工作的理解，并為多種GLP-1類藥物鋪平了道路?，F(xiàn)在，他專注于研究GLP-1類藥物如何減少炎癥，這是慢性代謝疾病的常見因素。炎癥是免疫系統(tǒng)識別和清除病毒和細菌等外來物并促進愈合的過程。然而，在慢性形式下，它可以在沒有外部原因的情況下持續(xù)存在，并導致器官損傷。 GLP-1受體激動劑（GLP-1RA）具有與2型糖尿病慢性并發(fā)癥相關的抗炎作用。盡管GLP-1RA通過腸上皮內淋巴細胞的GLP-1受體（GLP-1R）直接減輕T細胞介導的腸道和全身炎癥，但在GLP-1R廣泛免疫表達缺失的情況下，GLP-1RA如何抑制全身炎癥仍不確定。 考慮到免疫細胞存在于大多數(shù)器官中，一個假設是GLP-1RA通過與免疫細胞上的GLP-1R相互作用來抑制炎癥。在腸道中，大量免疫細胞被GLP-1激活。然而，在其他器官中，含有GLP-1R的免疫細胞數(shù)量可以忽略不計，這表明，還存在另一種機制來發(fā)揮作用。 奇怪的是，許多GLP-1似乎能夠發(fā)揮作用的器官里，并沒有多少GLP-1R的表達。研究團隊猜測，大腦可能參與其中。這種猜測基于兩點原因：GLP-1R在大腦中豐度很高，而且大腦和免疫系統(tǒng)與身體的各個器官都在保持信息交流。 在這項研究中，研究團隊通過向小鼠注射細菌細胞壁成分來誘導膿毒癥，這是一種全身廣泛的炎癥，會導致器官損傷。值得注意的是，GLP-1受體激動劑（GLP-1RA）可以減少炎癥，但只有當大腦中的GLP-1R不受阻斷時才能做到這一點。當小鼠大腦中的GLP-1R被藥理學上抑制或基因敲除時，GLP-1RA減少炎癥的能力就喪失了。 具體來說，GLP-1R激活可以減輕多Toll樣受體激動劑對血漿腫瘤壞死因子α（TNF-α）的誘導作用，這些作用不是由造血或內皮細胞中的GLP-1R介導的，而是需要中樞神經系統(tǒng)中的GLP-1R。在微生物誘導的膿毒癥模型中，GLP-1RA同樣需要大腦中的GLP-1R來減輕與膿毒癥相關的有害反應（包括惡心、低體溫、全身炎癥和肺損傷）。從機制上講，GLP-1R激活通過α1-腎上腺素能受體、δ-阿片受體和κ-阿片受體信號通路導致TNF-α的減少。這些研究數(shù)據(jù)擴展了腦-免疫網絡的新興概念，并提出了一種新的腸-腦GLP-1R軸來抑制外周炎癥。 

Daniel Drucker 教授表示，這項研究結果證明了存在一個GLP-1-大腦-免疫軸，它可以獨立于體重減輕而控制全身炎癥，甚至在缺乏GLP-1R的外周器官中也是如此。 當然，這項工作還遠未完成。研究團隊正在努力確定與GLP-1相互作用的大腦細胞。他們還研究了各種炎癥小鼠模型，包括心臟病、動脈粥樣硬化、肝臟和腎臟炎癥，以確定GLP-1在這幾種疾病中的有益作用是否確實通過大腦介導。 Daniel Drucker 教授表示，了解GLP-1如何抑制炎癥可能會為減少與2型糖尿病和肥胖相關的并發(fā)癥開辟新途徑。而 Science 將GLP-1類藥物評為2023年年度十大科學突破之首，凸顯了GLP-1不斷擴大的臨床影響，以及基礎科學發(fā)現(xiàn)不斷改善人類健康的巨大潛力。 盡管GLP-1受體激動劑（GLP-1RA）除了減肥外還有很大的潛力，但它們引發(fā)的問題比它們解決的問題更多。Daniel Drucker 教授及其團隊一直堅持不懈地努力揭示這些藥物的作用機制，而這項新研究深化了我們對代謝和調節(jié)代謝的復雜的大腦-免疫網絡的理解。