新型GLP-1R/GIPR双激动剂HISHS-2001的动力学特性、信号偏倚及对胰岛素分泌的调控：从体外到体内的综合研究

这篇研究深入解析了新型GLP-1R（胰高血糖素样肽-1受体）/GIPR（葡萄糖依赖性促胰岛素多肽受体）双激动剂HISHS-2001的药理学特性。通过结合动力学、信号偏倚（cAMP vs. β-arrestin 2）、受体内化等实验，发现其较FDA批准的同类药物tirzepatide具有更高的GLP-1R亲和力与G蛋白偏倚性，并在糖尿病模型小鼠中展现出更优的降糖（HbA1c）与促胰岛素分泌效果，为开发新一代抗糖尿病药物提供了重要依据。

　　

1 引言

全球约三分之一北美人群面临肥胖问题，2型糖尿病（T2D）发病率随之攀升。传统GLP-1R单靶点激动剂（如semaglutide）虽能改善血糖与体重，但双靶点药物（如tirzepatide）展现出更优疗效。然而，脱靶效应与信号通路复杂性仍是挑战。本研究聚焦新型双激动剂HISHS-2001，通过系统药理学分析揭示其独特优势。

2 材料与方法

2.1 合成与细胞模型

HISHS-2001采用固相合成法构建，其结构与tirzepatide相似，但侧链修饰不同（图1A）。实验使用HEK293细胞系表达SNAP标记的人源GLP-1R/GIPR，以及INS-1832/3β细胞系（敲除GLP-1R或GIPR）进行功能验证。

2.4-2.6 信号通路分析

cAMP检测显示HISHS-2001在GLP-1R的效力低于天然GLP-1（EC₅₀差异显著），但较tirzepatide更偏向cAMP而非β-arrestin 2通路（图1F-H）。计算偏倚因子（ΔΔlog(τ/K_A)）证实其G蛋白偏倚性更强。

2.7 结合动力学

FRET竞争实验发现HISHS-2001的GLP-1R解离速率（K_off）更低，亲和力（K_d）提高3倍（图2B-C），可能解释其体外效力优势。

2.9-2.10 受体动态

共聚焦显微镜显示HISHS-2001诱导的GLP-1R内化速度慢于semaglutide（图4B），但脂筏（flotillin标记）招募能力与tirzepatide相当（图4E），提示膜微环境调控差异有限。

3 结果

3.3 功能验证

在野生型小鼠胰岛中，HISHS-2001与tirzepatide均能增强葡萄糖（11 mM）触发的钙信号（图5A-B）和胰岛素分泌（图5C），但人类胰岛响应较弱，可能与离体时间相关。

3.5 体内疗效

在db/db小鼠中，HISHS-2001（剂量仅为tirzepatide的1/10）显著降低体重（图6B）、HbA1c（图6D）和甘油三酯，同时提升血浆胰岛素水平（图6C）。高剂量（20 nmol/kg）时其降糖效果显著优于tirzepatide（图S1）。

3.7 安全性初探

急性摄食实验显示，两种药物在3 nmol/kg时均未引起显著厌食（图7A），但高剂量可延迟体重恢复（图7B），提示潜在中枢耐受性改善。

4 讨论

HISHS-2001的独特优势可能源于其强GLP-1R偏倚信号，但GIPR贡献仍需在"人源化"模型中验证。值得注意的是，尽管体外胰岛实验未显示差异，体内胰岛素分泌增强可能涉及中枢神经调节（如ARC神经元）。

5 结论

作为新一代GLP-1R/GIPR双激动剂，HISHS-2001凭借优化的药效动力学特性，为T2D与肥胖治疗提供了更高效低剂量的候选分子，未来临床转化值得期待。