双重肠促胰岛素受体激动剂tirzepatide在减重降糖同时显著降低胃肠道不良反应的机制研究

【字体: 时间:2025年06月19日 来源:SCIENCE ADVANCES 11.7

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  为解决GLP-1R单靶点激动剂(如semaglutide)治疗肥胖/糖尿病时高发的恶心呕吐副作用,研究人员通过多物种模型证实GIPR/GIPR双靶点激动剂tirzepatide在保持减重降糖效果的同时,通过GIPR信号通路显著抑制GLP-1R介导的胃肠道不良反应,为优化肠促胰岛素疗法提供新策略。

  

在糖尿病和肥胖治疗领域,胰高血糖素样肽-1受体(GLP-1R)激动剂如semaglutide虽展现出显著疗效,但高达44%的患者会出现恶心呕吐等胃肠道不良反应,导致约4.3%患者终止治疗。这一临床困境引发科学界思考:能否在保留GLP-1R代谢益处的同时规避其副作用?近年研究发现,葡萄糖依赖性促胰岛素多肽受体(GIPR)激动可能具有抗呕吐特性,这为开发双重靶向药物提供了理论依据。

美国宾夕法尼亚大学与礼来公司的科研团队在《SCIENCE ADVANCES》发表的重要研究,通过小鼠、大鼠和鼩鼱三物种模型系统评估了GLP-1R单靶点激动剂semaglutide、GIPR激动剂GIP-085及双靶点药物tirzepatide的代谢效应与耐受性差异。研究采用慢性给药观察体重变化、kaolin摄食实验(啮齿类恶心替代指标)、味觉厌恶条件反射测试及鼩鼱呕吐行为记录等关键技术,结合GIPR/GLP-1R基因敲除模型和体外cAMP信号检测,全面解析了双重肠促胰岛素激动策略的优势机制。

GIPR激动增强semaglutide诱导的小鼠厌食与减重
在饮食诱导肥胖(DIO)小鼠中,GIP-085虽单用无效,但与semaglutide联用可使食物摄入减少60±3%,脂肪量下降更显著。基因敲除实验证实该效应严格依赖GIPR和GLP-1R双通路,排除交叉激活可能。

GIPR激动减轻GLP-1R介导的大鼠病态行为
高剂量GLP-1R激动剂GLP-140(1000 nmol/kg)引发大鼠kaolin摄入量激增(恶心指标)并形成味觉厌恶条件反射。GIP-085联用使kaolin摄入降低7±6g,完全阻止厌恶反应(P<0.05),但保留70%减重效果。

tirzepatide比等效剂量semaglutide更少引发kaolin摄入
在100 nmol/kg剂量下,虽然两者减重效果相当(P>0.05),但semaglutide组kaolin摄入量显著高于tirzepatide组(P<0.01),提示双靶点药物耐受性更优。

semaglutide诱发鼩鼱呕吐被GIPR激动完全阻断
semaglutide(500 nmol/kg)使67%鼩鼱发生呕吐(潜伏期58±6分钟),而GIP-085联用组呕吐发生率降为0%。值得注意的是,tirzepatide在1000 nmol/kg剂量下仍保持零呕吐记录,且EC50
(0.013 nM)显示其对鼩鼱GIPR的激活效能与天然GIP相当。

该研究首次在多物种水平证实:GIPR信号通过作用于脑干AP/NTS区GABA能神经元,可特异性阻断GLP-1R激动引发的呕吐反射,而对代谢改善作用产生协同或叠加效应。这一发现不仅解释了tirzepatide在SURPASS/SURMOUNT临床试验中优于semaglutide的耐受性数据(呕吐发生率降低50-75%),更揭示了肠促胰岛素系统调控恶心呕吐的神经机制。

讨论部分指出,虽然GIPR激动对呕吐的抑制强于对恶心的控制(与临床数据一致),但该发现仍具有重要转化价值:首先,双靶点激动策略可突破现有GLP-1R单药治疗的耐受性瓶颈;其次,GIPR信号通路可能成为开发新型止吐药物的靶点;最后,研究建立的鼩鼱呕吐模型为后续药物筛选提供了可靠平台。这些突破性进展为肥胖/糖尿病治疗范式转变提供了理论支撑,也为理解脑肠轴调控机制开辟了新视角。

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