Orforglipron（一种小分子胰高血糖素样肽-1受体激动剂(GLP-1RA)）具有神经保护与抗炎效应

《Cells》：Orforglipron, a Small-Molecule Glucagon-like Peptide-1 Receptor Agonist (GLP-1RA), Has Neuroprotective and Anti-Inflammatory Effects

　　

胰高血糖素样肽-1受体(GLP-1R)激动剂广泛用于糖尿病与肥胖管理，在临床前与临床研究中显示出作为神经系统疾病潜在治疗药物的前景。截至2026年，所有美国食品药品监督管理局(FDA)批准的GLP-1药物均为肽类，大多需每日或每周皮下注射。尽管其分子量大、脑穿透率低，多种肽类GLP-1药物仍在进行神经系统适应证的临床试验。近期，FDA批准orforglipron作为首个小分子、非肽类、口服生物可利用的人GLP-1受体激动剂，其可能较肽类同类药物具有优势。研究人员因此评估其是否具有类似的神经营养、神经保护与抗炎属性。本研究利用人源神经元与小胶质细胞系探讨这些性质。Orforglipron激活cAMP信号，并保护神经元细胞免受兴奋性毒性谷氨酸与氧化应激损伤，后者在神经退行性疾病与损伤中常见。此外，orforglipron有效减轻脂多糖(LPS)与谷氨酸诱导的人小胶质细胞系促炎蛋白分泌（IL-6、IL-8与MCP-1）。在胰岛素抵抗（神经退行性病变的潜在诱因）条件下亦观察到上述作用，orforglipron显著上调蛋白激酶B(Akt)磷酸化，提供额外的神经保护机制。在大鼠中测得的orforglipron脑摄取较低（脑/血浆与脑脊液(CSF)/血浆比值：0.0078），与肽类GLP-1药物处于同一量级。尽管如此，orforglipron在特定神经系统疾病中可能具有潜在价值。

该研究发表于《Cells》。目前肽类胰高血糖素样肽-1受体激动剂(GLP-1RA)需注射给药、脑穿透率低，口服肽制剂存在生物利用度低及饮食限制等问题；流行病学与机制研究提示代谢功能障碍尤其是胰岛素抵抗与神经退行性疾病风险升高相关，已有证据表明GLP-1RA可降低痴呆、帕金森病等疾病风险，但小分子非肽类口服GLP-1RA是否具备神经保护属性尚不清楚。研究人员以首个获FDA批准的小分子非肽类口服GLP-1RA orforglipron为对象，利用严格人源细胞模型评估其神经营养、神经保护与抗炎作用，并在大鼠中测定其脑摄取情况，以明确其超越代谢适应证用于神经系统疾病的潜力。

研究人员主要采用的关键技术方法如下：使用过表达人GLP-1R的SH-SY5Y细胞系(#9)、稳定表达内质网定位高斯荧光素酶(SH-SY5Y^GLuc-ASARTDL)的SH-SY5Y细胞系及人小胶质细胞系HMC3(ATCC^? CRL-3304^?)；通过cAMP酶联免疫吸附测定(ELISA)检测细胞内cAMP水平；采用乳酸脱氢酶(LDH)膜完整性 assay 与MTS细胞活力 assay 评估细胞损伤与存活；利用2′,7′-二氯荧光素二乙酸酯(DCFDA)检测细胞内活性氧(ROS)；通过高斯荧光素酶分泌 assay 监测内质网(ER)应激；以ELISA定量培养上清IL-6、IL-8与单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)；经蛋白质印迹(Western Blot)分析蛋白激酶B(Akt)与磷酸化Akt(pAkt)表达；对8周龄Fischer 344大鼠(n=8，雌雄各半)腹腔注射orforglipron后4 h采集血浆、脑脊液(CSF)与脑组织，采用超高效液相色谱-串联质谱(UHPLC-MS)定量药物浓度并计算脑/血浆与CSF/血浆比值；数据统计采用单因素方差分析(one-way ANOVA)结合Dunnett或Tukey多重比较检验。

3.1. Orforglipron Time- and Dose-Dependently Increases Intracellular cAMP Levels in Neuronal Cells

研究人员用1、10、100 nM orforglipron处理SH-SY5Y #9细胞，通过cAMP ELISA发现其呈时间与剂量依赖性升高细胞内cAMP水平，100 nM时在15 min达峰值约8.9 pmol/mL，显著高于低浓度组，表明orforglipron可浓度依赖性激活腺苷酸环化酶并积累cAMP，符合Gs偶联受体信号通路激活特征。

3.2. Orforglipron Protects Membrane Integrity from Glutamate-Induced Damage in Neuronal Cells

以100 mM谷氨酸处理5 h致SH-SY5Y #9细胞外LDH升至对照约162%，膜完整性受损；联合1–100 nM orforglipron呈浓度依赖性降低LDH释放，10 nM与100 nM分别降至约132%与137%对照值，说明orforglipron在兴奋性毒性下通过维持膜完整性提供急性保护。

3.3. Orforglipron Is Neurotrophic and Protects Cell Viabilities Reduced by Glutamate in Neuronal Cells

单独用1–100 nM orforglipron处理24 h，MTS吸光度升至对照约125%，具轻微一致神经营养效应；100 mM谷氨酸使活力降至约76%对照，联合orforglipron各浓度均恢复至超90%对照值，表明其既促进基础生长又显著拮抗谷氨酸致活力下降。

3.4. Orforglipron Ameliorates Oxidative Stress in Neuronal Cells

在正常与高糖高胰岛素诱导的胰岛素抵抗条件下，100 μM tert-butyl hydrogen peroxide(TBHP)使活性氧(ROS)升至对照553%；正常条件下100 nM orforglipron在各TBHP剂量均降低ROS，75 μM时降41%；胰岛素抵抗下仅在低TBHP(15、30 μM)时降低ROS，高剂量无显著改变，说明其抗氧化效应在胰岛素抵抗高氧化应激时部分保留。

3.5. Orforglipron Dose-Dependently Ameliorates Glutamate-Induced ER Stress in Neuronal Cells

100 mM谷氨酸处理2 h使SH-SY5Y^GLuc-ASARTDL高斯荧光素酶(GLuc)分泌升至对照约313%反映内质网(ER)应激；10 nM与100 nM orforglipron分别降至约259%与200%对照（降约1/3），呈浓度依赖性减轻谷氨酸诱导ER应激，且不改变基线ER应激。

3.6. Orforglipron Reduces Pro-Inflammatory Cytokine Levels in Microglial Cells

100 ng/mL脂多糖(LPS)或150 mM谷氨酸处理24 h使人小胶质HMC3上清IL-6、IL-8升高；联合10 nM或100 nM orforglipron抑制二者分泌；25、50 mM谷氨酸呈剂量升IL-6与MCP-1，100 nM orforglipron显著减弱该升高，48 h谷氨酸暴露亦得相似结果，表明其抑制小胶质LPS与谷氨酸诱导促炎信号。

3.7. Orforglipron Augments pAkt Signaling Under Both Normal and Insulin-Resistant Conditions in Neuronal Cells

分化SH-SY5Y #9在正常或高糖高胰岛素（胰岛素抵抗）下用100 nM胰岛素±100 nM orforglipron处理1 h，Western Blot显示胰岛素抵抗使胰岛素介导pAkt降56%；胰岛素+orforglipron在两条件下均使pAkt升至胰岛素单独约140%，单独orforglipron不改pAkt但增强胰岛素诱导pAkt，提示其通过增强胰岛素信号发挥神经保护。

3.8. Orforglipron Brain Penetration

3.6 mg/kg腹腔注射orforglipron后4 h测大鼠血浆、脑与脑脊液(CSF)浓度，雌雄无显著差异，脑/血浆与CSF/血浆比值均为0.0078，脑浓度仅为同期血浆0.78%，提示其脑摄取低。

讨论部分总结：神经退行性疾病缺乏治愈手段，脑胰岛素抵抗通过抑制PI3K/Akt信号参与病理；GLP-1R激活可触发cAMP/PKA与PI3K/Akt通路，与胰岛素受体信号相似。本研究用人源细胞（过表达人GLP-1R的SH-SY5Y #9、ER定位GLuc的SH-SY5Y^GLuc-ASARTDL、表达GLP-1R的人小胶质HMC3，因orforglipron仅选择性激活人GLP-1R而不结合鼠野生型）首次表征orforglipron的神经相关潜能：其呈时量与剂量升神经元cAMP，低至1 nM抗谷氨酸损伤，10–100 nM减轻谷氨酸诱导内质网(ER)应激且不扰生理ER功能；在正常条件广谱降氧化应激(ROS)，胰岛素抵抗低氧化应激时仍有效；抑制小胶质脂多糖(LPS)/谷氨酸促炎因子(IL-6、IL-8、MCP-1)；增强正常与胰岛素抵抗下胰岛素诱导蛋白激酶B(Akt)磷酸化(pAkt)。机制上orforglipron为变构激动剂，结合跨膜口袋产Gs偏向信号，不同于肽类结合胞外正构口袋。脑穿透方面，其中枢神经系统多参数优化(CNS MPO)得分1.8低于阈值≥4，不符Lipinski CNS“Rule of 5”，大鼠脑/血浆比0.0078，因高血浆蛋白结合(>99%)与P-糖蛋白转运体底物致血脑屏障外排；虽脑摄取低但与肽类相当，其在神经元与小胶质模型的神经营养、保护、抗炎作用支持进一步评估超越2型糖尿病(T2DM)与减重之外的益处。

研究结论部分翻译：神经退行性疾病是全球致残与致死主因，尚无治愈法；脑胰岛素抵抗 prevalent 于此类疾病，抑制PI3K/Akt信号致突触、线粒体、胶质与蛋白稳态异常。GLP-1R刺激激活与胰岛素抵抗失活相似通路，临床前与早期试验示其广谱神经保护营养效应及胰岛素增敏。本研究用人源细胞模型评估首个小分子GLP-1R药orforglipron的潜在神经保护行动，含过表达人GLP-1R的SH-SY5Y #9（未分化与分化）、ER表达高斯荧光素酶(SH-SY5Y^GLuc-ASARTDL)及表达GLP-1R的人小胶质HMC3（因orforglipron仅选激活人GLP-1R不结合鼠野生型）。神经毒性与神经炎症研究共同示orforglipron具多面神经营养、神经保护与抗神经炎作用，系首报其与神经系统疾病潜在行动表征。GLP-1R广泛表达于下丘脑、皮层、海马等脑区，激活触cAMP/PKA与PI3K/Akt通路；orforglipron诱导SH-SY5Y #9内cAMP时量与剂量升高，阻断凋亡，示神经营养保护抗谷氨酸（低至1 nM），10–100 nM减轻谷氨酸内质网(ER)应激且不改基线，选择性作用于病理状态；降广浓度范围氧化应激(ROS)，正常条件全降，胰岛素抵抗仅低氧化应激时降；抑小胶质脂多糖(LPS)/谷氨酸促炎因子(IL-6、IL-8、MCP-1)，调小胶质反应性抗神经炎；增正常与胰岛素抵抗下胰岛素诱导蛋白激酶B(Akt)磷酸化(pAkt)，协同胰岛素通路。机制上orforglipron为变构激动剂结合跨膜口袋产Gs偏向信号升cAMP，异于肽类结合胞外正构口袋；因仅用人GLP-1R难用原代神经元与鼠模型验证为局限。肽类脑摄取普遍低，小鼠中肽GLP-1RA脑实质水平低但可定量，人数据缺，艾塞那肽(exenatide)脑脊液(CSF)/血浆比1–2%在神经疾病结果不一。测orforglipron中枢神经系统多参数优化(CNS MPO)得1.8低于≥4阈值，不符LipFinski CNS“Rule of 5”；大鼠全身给药后脑/血浆比0.0078（脑为血浆0.78%），因高血浆蛋白结合(>99%)与P-糖蛋白底物致血脑屏障外排；虽脑摄取低与肽类相当，其在神经元与小胶质模型的神经营养、保护、抗炎作用支持进一步评估超越2型糖尿病(T2DM)与减重之益。

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