一种棕色脂肪细胞分泌肽及其衍生物在肥胖防治中的应用的制作方法

1.本发明属于生物医药技术领域，涉及一种多肽及其衍生物，具体涉及棕色脂肪细胞分泌肽faqpeiligtipgaggtqr及衍生物在肥胖及其代谢并发症防治药物、保健品以及食品添加物中的应用。


背景技术：

2.肥胖是一种因机体能量代谢紊乱引起的白色脂肪异常蓄积导致的慢性疾病。肥胖患者常伴发高血糖、高血压、心血管疾病等相关并发症，目前已成为全球面临的严重公共健康问题。随着经济发展和生活方式的改变，中国肥胖人口急剧增长，并逐渐呈低龄化发展趋势，当前中国成人中超重肥胖率已超过50%，学龄儿童超重肥胖率约至20%。虽然理论上肥胖是能量摄入超出能量消耗引起的，通过饮食限制以减少能量摄入、运动以增加能量消耗即可减轻体重，但这两种方法的长期实践往往基于肥胖患者具有强大的意志力，不适用于所有肥胖人群。随着医疗技术的快速发展，减重手术成为了重度肥胖人群的治疗首选，但减重手术常带来一定的后遗症，可对该人群的远期生活质量造成负面影响。因此，寻找一种高效的新型减重方法已迫在眉睫。
3.由于多肽具有分子量低、靶向性强、易于修饰和改造等作为药物的良好基础，多肽药物研究已经成为肥胖及并发症防治的焦点。大量研究发现，多肽yy及神经肽y可通过调节脑肠轴抑制食欲、减轻体重；na/k-atp酶α亚基来源的多肽pnaktide，可以通过抑制na/k-atp酶调控的活性氧（ros）生成通路抑制脂肪细胞分化，并可有效降低肥胖小鼠体重并改善胰岛素敏感性；胰高血糖素样肽-1（glp-1）可刺激胰岛素分泌，抑制胰高血糖素分泌，抑制胃排空，降低食欲以减少食物摄入，在治疗糖尿病的同时也可降低体重，其类似物glp-1受体激动剂（利拉鲁肽）作为糖尿病及肥胖症治疗的多肽药物已成功上市。这些研究表明，多肽在肥胖及相关代谢疾病中有着良好的治疗应用前景。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明公开了一种棕色脂肪细胞分泌肽及其衍生物，及其在肥胖及其并发症防治中的应用，棕色脂肪细胞分泌肽及其衍生物还可通过降低血糖、血脂以及体脂含量，改善胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性，实现对肥胖及其并发症的防治作用。
5.为达到上述目的，本发明的技术方案如下：本发明的目的是提供一种棕色脂肪细胞分泌肽faqpeiligtipgaggtqr，所述棕色脂肪细胞分泌肽的序列如seq id no：1所示。
6.本发明还有一个目的是提供一种棕色脂肪细胞分泌肽衍生物，所述棕色脂肪细胞分泌肽衍生物为包含如seq id no.1所示的活性氨基酸序列的嵌合肽，所述嵌合肽由多肽与细胞穿膜肽连接形成，或棕色脂肪细胞分泌肽经过一个或几个氨基酸残基的取代、缺失或添加形成的保有该肽活性的多肽衍生物。
7.进一步地，所述棕色脂肪细胞分泌肽衍生物的序列如seq id no：2所示。
8.本发明还有一个目的是提供一种棕色脂肪细胞分泌肽faqpeiligtipgaggtqr在制备防治肥胖及其代谢并发症药物中的应用，所述防治肥胖及其代谢并发症药物中包含序列如seq id no：1所示的棕色脂肪细胞分泌肽，所述棕色脂肪细胞分泌肽可通过降低体脂含量发挥防治肥胖的作用。
9.进一步地，所述防治肥胖及其代谢并发症的药物中棕色脂肪细胞分泌肽的含量为5-10 mg/kg。
10.本发明还有一个目的是提供一种棕色脂肪细胞分泌肽衍生物在制备防治肥胖及其并发症药物中的应用，所述棕色脂肪细胞分泌肽衍生物为多肽嵌合肽，序列如seq id no：2所示。
11.进一步地，所述防治肥胖及其并发症药物包含上述的棕色脂肪细胞分泌肽和/或棕色脂肪细胞分泌肽衍生物，棕色脂肪细胞分泌肽和/或棕色脂肪细胞分泌肽衍生物的含量为1-10 mg/kg。
12.进一步地，所述防治肥胖及其代谢并发症的药物中还包含其他药学上可接受的载体或赋形剂，所述其他药学上可接受的载体包括纳米材料、脂质体、水凝胶、细胞外囊泡，所述其他药学上可接受的赋形剂包括甘露醇、乳糖、氯化钠。
13.进一步地，所述肥胖代谢并发症包括高血脂、高血糖、胰岛素抵抗。
14.作为本发明的另一种应用，棕色脂肪细胞分泌肽及其衍生物在防治肥胖及其代谢并发症的保健品或食品添加物中的应用。
15.棕色脂肪细胞分泌肽faqpeiligtipgaggtqr的序列seqidno:1如下：phe-ala-gln-pro-glu-ile-leu-ile-gly-thr-ile-pro-gly-ala-gly-gly-thr-gln-arg。
16.seqidno:2如下：grkkrrqrrrppqqfaqpeiligtipgaggtqr。
17.本发明的有益效果为：本发明提供了一种棕色脂肪细胞分泌肽faqpeiligtipgaggtqr及其衍生物可通过激活脂肪组织能量代谢，降低肥胖模型小鼠以及高脂饮食状态下的小鼠体重以及体脂含量，并降低血糖、血脂，改善胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性。因此，该棕色脂肪细胞分泌肽及其衍生物具有制备治疗和预防肥胖及其并发症的药物的潜能。
附图说明
18.图1本发明faqpeiligtipgaggtqr肽对肥胖模型小鼠体重的影响，其中a为faqpeiligtipgaggtqr作用前后体重变化，b为溶剂对照注射前后体重变化，c为体脂百分比变化，d为瘦体重水平；图2本发明faqpeiligtipgaggtqr肽对肥胖模型小鼠的胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性的影响，其中a为葡萄糖耐受性实验，b为葡萄糖耐受性实验曲线下面积，c为胰岛素敏感性实验，d为胰岛素敏感性实验曲线下面积；图3为轻度寒冷暴露下本发明faqpeiligtipgaggtqr肽对高脂饮食下小鼠体重增长的影响，其中a为faqpeiligtipgaggtqr作用前后体重变化，b为摄食水平，c为体脂百分比变化，d为瘦体重水平；
图4为轻度寒冷暴露下本发明faqpeiligtipgaggtqr肽对高脂饮食下小鼠胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性的影响，其中a为葡萄糖耐受性实验，b为葡萄糖耐受性实验曲线下面积，c为胰岛素敏感性实验，d为胰岛素敏感性实验曲线下面积；图5为轻度寒冷暴露下本发明faqpeiligtipgaggtqr肽对高脂饮食下小鼠血糖、血脂和胰岛素水平的影响，其中a为随机血糖水平，b为血脂变化，c为胰岛素水平。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
20.实施例1faqpeiligtipgaggtqr肽对肥胖模型小鼠体重的影响实验方法以清洁级6-8周龄的雄性c57bl/6j小鼠作为研究对象，它们均购于南京大学模式动物研究中心，将其饲养于南京医科大学spf实验动物中心中，让它们保持着12 h光/暗周期，室温24℃，湿度50%。在spf实验动物中心中适应（自由摄食和饮水）1周后，单纯采用高脂饲料（60% fat）持续喂养小鼠达6个月，肥胖小鼠动物模型诱导成功；此后，予以肥胖小鼠腹腔注射faqpeiligtipgaggtqr肽（5mg/kg），即为干预组，腹腔注射溶解生理盐水（vehicle）作为对照组，每天注射1次，连续注射8周。称量获取8周腹腔注射前后的小鼠体重变化，处死小鼠后取腹股沟皮下白色脂肪（iwat）、附睾白色脂肪组织（ewat）称重，分别获得腹腔注射后对照组及肽干预组的脂肪含量，计算获得小鼠瘦体重。使用graphpad prism8进行数据分析，采用t检验比较计算差异情况，当p《0.05时被认为是有显著差异的。*表示p《0.05；**表示p《0.01；***表示p《0.001。
21.实验结果由图1可见，以5mg/kg浓度faqpeiligtipgaggtqr肽腹腔注射小鼠8周可降低所构建高脂饮食诱导的肥胖模型小鼠体重，对照组（vehicle）小鼠体重未见明显差异，这表明干预组的体重降低是由于5mg/kg浓度faqpeiligtipgaggtqr肽导致的，而非腹腔注射引起。同时，与对照组（vehicle）相比较，5mg/kg浓度的faqpeiligtipgaggtqr肽干预组小鼠脂肪含量显著低于对照组（vehicle）小鼠，小鼠瘦体重则未见明显差异，这提示faqpeiligtipgaggtqr肽干预组的体重降低是由于体脂减少引起的。faqpeiligtipgaggtqr肽可通过减少高脂饮食诱导成的肥胖小鼠体内的脂肪含量降低其肥胖程度。
22.实施例2faqpeiligtipgaggtqr肽对肥胖模型小鼠的胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性的影响。
23.实验方法以清洁级6-8周龄的雄性c57bl/6j小鼠作为研究对象，它们均购于南京大学模式动物研究中心，将其饲养于南京医科大学spf实验动物中心中，让它们保持着12 h光/暗周期，室温24℃，湿度50%。在spf实验动物中心中适应（自由摄食和饮水）1周后，单纯采用高脂饲料（60% fat）持续喂养小鼠达6个月，肥胖小鼠动物模型诱导成功；此后，予以肥胖小鼠腹腔注射faqpeiligtipgaggtqr肽（5mg/kg），即为干预组，腹腔注射溶解生理盐水（vehicle）
作为对照组，每天注射1次，连续注射8周，8周后测量2组肥胖小鼠的胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性。胰岛素敏感性测量方案：小鼠禁食12h后，予以0.5u/kg 浓度胰岛素腹腔注射1次，分别于0min、15min、30min、60min、90min和120min取尾静脉血，使用血糖试纸及血糖仪检测小鼠血糖数值，以评估小鼠胰岛素敏感性。葡萄糖耐受性实验测量方案：小鼠禁食6h后，予以1g/kg葡萄糖腹腔注射1次，分别于0 min、15 min、30 min、60 min、90 min和120 min取尾静脉血，使用血糖试纸及血糖仪检测小鼠血糖变化，以评估小鼠葡萄糖耐受性。使用graphpad prism8进行数据分析，表示为平均值（average）
±
标准差（sd），采用t检验比较计算差异情况，当p《0.05时被认为是有显著差异的。*表示p《0.05；**表示p《0.01；***表示p《0.001。
24.实验结果由图2可见，与对照组（vehicle）相比，以5mg/kg浓度faqpeiligtipgaggtqr肽腹腔注射小鼠8周可以显著提高已通过高脂饮食诱导成功的肥胖小鼠的胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性，改善肥胖小鼠的胰岛素及葡萄糖代谢水平。
25.实施例3轻度寒冷暴露下本发明faqpeiligtipgaggtqr肽对高脂饮食下小鼠体重增长的影响。
26.实验方法以清洁级6-8周龄的雄性c57bl/6j小鼠作为研究对象，它们均购于南京大学模式动物研究中心，将其饲养于南京医科大学spf实验动物中心中，让它们保持着12 h光/暗周期，湿度50%。在spf实验动物中心16-18℃冰箱中适应（自由摄食和饮水）1周后，于16-18℃冰箱中采用高脂饲料（60% fat）喂养小鼠，连续饲养10周以诱导c57bl/6j小鼠出现肥胖表型，同时，予以小鼠腹腔注射faqpeiligtipgaggtqr肽（5mg/kg），即为干预组，以腹腔注射溶解生理盐水（vehicle）作为对照组，每天注射1次。10周后称量两组小鼠体重、计算小鼠每日摄食量，处死小鼠后取腹股沟皮下白色脂肪（iwat）、附睾白色脂肪组织（ewat）称重，计算2组小鼠腹腔注射后的瘦体重及脂肪含量。使用graphpad prism8进行数据分析，采用t检验比较计算差异情况，当p《0.05时被认为是有显著差异的。*表示p《0.05；**表示p《0.01；***表示p《0.001。
27.实验结果由图3可见，与对照组（vehicle）相比，faqpeiligtipgaggtqr肽（5mg/kg）可显著减缓高轻度寒冷暴露下的高脂饮食引起的肥胖小鼠的体重增长，两组摄食未见明显差异，表明该体重增长的减缓并非通过减少摄食引起；同时，faqpeiligtipgaggtqr肽（5mg/kg）干预组的脂肪含量显著低于对照组（vehicle），小鼠瘦体重则无显著变化，提示，faqpeiligtipgaggtqr肽（5mg/kg）干预组体重增长的减缓是由于体内脂肪含量降低引起的。
28.实施例4轻度寒冷暴露下本发明faqpeiligtipgaggtqr肽对高脂饮食下小鼠胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性的影响。
29.实验方法以清洁级6-8周龄的雄性c57bl/6j小鼠作为研究对象，它们均购于南京大学模式
动物研究中心，将其饲养于南京医科大学spf实验动物中心中，让它们保持着12 h光/暗周期，湿度50%。在spf实验动物中心16-18℃冰箱中适应（自由摄食和饮水）1周后，于16-18℃冰箱中采用高脂饲料（60% fat）喂养小鼠，连续饲养10周以诱导c57bl/6j小鼠出现肥胖表型，同时，予以小鼠腹腔注射faqpeiligtipgaggtqr肽（5mg/kg），即为干预组，以腹腔注射溶解生理盐水（vehicle）作为对照组，每天注射1次，10周后测量2组轻度寒冷暴露下的高脂饮食引起的肥胖小鼠的胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性。胰岛素敏感性测量方案：小鼠禁食12h，第二天予以0.5u/kg 浓度胰岛素腹腔注射肥胖小鼠，分别于0min、15min、30min、60min、90min和120min取尾静脉血，使用血糖仪检测小鼠血糖变化，以评估小鼠胰岛素敏感性。葡萄糖耐受性实验测量方案：小鼠禁食6h后，予以1g/kg葡萄糖腹腔注射肥胖小鼠；分别于0 min、15 min、30 min、60 min、90 min和120 min取尾静脉血，使用血糖仪检测小鼠血糖变化，以评估小鼠葡萄糖耐受性。使用graphpad prism8进行数据分析，采用t检验比较计算差异情况，当p《0.05时被认为是有显著差异的。*表示p《0.05；**表示p《0.01；***表示p《0.001。
30.实验结果由图4可见，与对照组（vehicle）相比，以5mg/kg浓度faqpeiligtipgaggtqr肽腹腔注射可以显著提高轻度寒冷暴露下的高脂饮食引起的肥胖小鼠的胰岛素敏感性和葡萄糖耐受性，改善轻度寒冷暴露下的肥胖小鼠的胰岛素及葡萄糖代谢水平。
31.实施例5轻度寒冷暴露下本发明faqpeiligtipgaggtqr肽对高脂饮食下小鼠血糖、血脂和胰岛素水平的影响。
32.实验方法以清洁级6-8周龄的雄性c57bl/6j小鼠作为研究对象，它们均购于南京大学模式动物研究中心，将其饲养于南京医科大学spf实验动物中心中，让它们保持着12 h光/暗周期，湿度50%。在spf实验动物中心16-18℃冰箱中适应（自由摄食和饮水）1周后，于16-18℃冰箱中采用高脂饲料（60% fat）喂养小鼠，连续饲养10周以诱导c57bl/6j小鼠出现肥胖表型，同时，予以小鼠腹腔注射faqpeiligtipgaggtqr肽（5mg/kg），即为干预组，以腹腔注射溶解生理盐水（vehicle）作为对照组，每天注射1次，10周后采用血糖试纸及血糖仪检测2组轻度寒冷暴露下的高脂饮食引起的肥胖小鼠尾静脉血糖变化；同时，麻醉后分别取2组小鼠眼球血，1000rpm，4℃，离心15min后取上层血清，采用商品化试剂盒检测小鼠血清中血脂和胰岛素水平。使用graphpad prism8进行数据分析，采用t检验比较计算差异情况，当p《0.05时被认为是有显著差异的。*表示p《0.05；**表示p《0.01；***表示p《0.001。
33.实验结果由图5可见，与对照组（vehicle）相比，faqpeiligtipgaggtqr肽（5mg/kg）干预后，轻度寒冷暴露下的高脂饮食引起的肥胖小鼠的随机血糖水平显著降低，血脂和胰岛素水平也显著下降，faqpeiligtipgaggtqr肽（5mg/kg）干预可缓解轻度寒冷暴露下的高脂饮食引起的高血糖、高血脂、及高胰岛素血症。
34.需要说明的是，以上内容仅仅说明了本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰均落入本发明权利要求书的保护范围之内。