GLP-1R与CTR/AMYR在背侧外侧延髓核中的协同激动作用会对稳态性进食和动机性进食产生叠加效应

《Physiology & Behavior》:Co-Agonism of GLP-1R and CTR/AMYR in the Lateral Dorsal Tegmental Nucleus Produces Additive Effects on Homeostatic and Motivated Feeding

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年08月17日 来源:Physiology & Behavior 2.7

编辑推荐:

  摘要随着全球肥胖率持续上升,人们正在研发具有显著且持久减重效果的联合疗法。CagriSema是一种长效GLP-1R激动剂semaglutide与钙调素(CTR)/淀粉样蛋白受体(AMYR)激动剂cagrilintide的固定比例组合,其减重效果优于单独使用GLP-1R或CTR/A

  

摘要

随着全球肥胖率持续上升,人们正在研发具有显著且持久减重效果的联合疗法。CagriSema是一种长效GLP-1R激动剂semaglutide与钙调素(CTR)/淀粉样蛋白受体(AMYR)激动剂cagrilintide的固定比例组合,其减重效果优于单独使用GLP-1R或CTR/AMYR激动剂。然而,目前对于哪些神经位点能在GLP-1R/CTR/AMY共同作用时产生增强效应仍不完全清楚。在本研究中,我们探讨了背侧被盖核作为GLP-1R和CTR/AMYR信号传导的整合中枢的作用,并研究了该核内共同作用对进食行为的影响。首先,我们通过荧光原位杂交技术发现,在背侧被盖核中,表达glp-1r和ctr的神经元属于不同的群体,这一结果支持了这样的模型:背侧被盖核中的GLP-1R和CTR/AMYR激动剂通过激活该核内不同的互补细胞来抑制进食。我们还发现,将GLP-1R和CTR/AMYR激动剂同时注入背侧被盖核,比单独使用任一药物更能抑制食物摄入并减轻体重。最后,通过操作性条件反射模型,我们发现这种联合治疗显著降低了动物自我摄入高美味度食物奖励的动机。总体而言,背侧被盖核内GLP-1R和CTR/AMYR的共同作用,比单一治疗更能抑制进食行为的稳态调节和动机方面。这些结果表明背侧被盖核是一个此前未被充分研究的、在开发针对肥胖的双重GLP-1R和CTR/AMYR药物治疗方案中具有潜在临床价值的区域。

引言

体重和能量平衡受多种相互关联且存在重叠的内分泌、自主神经和神经回路调控,这些回路具有较高的冗余性[[1], [2], [3], [4]],因此,仅针对某一通路进行药物干预可能会引发补偿性反应,从而削弱治疗效果。正因为如此,肥胖症药物治疗的研发逐渐从专注于单一神经肽系统,转向采用能够同时调控两种或更多神经肽系统的联合药物治疗策略[[5], [6], [7], [8], [9], [10], [11], [12]]。联合药物治疗的理论优势在于,虽然单一治疗的疗效可能因目标系统受体饱和而受限,但联合疗法能够促使能量平衡调控核内的多种互补信号通路同时被激活,从而产生更强的积极效果[6,13,14]。在实际应用中,这意味着联合疗法有望实现更大的减重效果、更广泛的代谢益处,以及比单一治疗更持久的疗效。
早期的临床研究也为这种治疗策略提供了证据。例如,有研究显示,纳曲酮与安非他酮联合使用,以及普兰林肽与美替利肽联合使用,都能比单独使用任一药物带来更显著的减重效果,且在治疗结束时没有出现效果平台期的迹象,这表明这类联合疗法具有较长的疗效持续时间[15]。最近的研究则进一步强调了将GLP-1受体激动剂与双重淀粉样蛋白受体及钙调素受体激动剂结合使用的必要性。事实上,先前的临床前研究已经证实,DACRA与GLP-1R激动剂具有协同作用,Melander等人的研究显示,在高脂喂养的大鼠中,DACRA(KBP-066A)与GLP-1R激动剂semaglutide联合使用时,可使大鼠体重下降21%,而单独使用DACRA时体重下降13%,单独使用semaglutide时仅为9.7%[16]。此外,GLP-1R/AACRA组合药物CagriSema的临床评估结果也相当乐观,多项II期和III期临床试验表明,与单一治疗相比,使用CagriSema能实现更显著的减重效果[[17], [18], [19]]。综合这些数据,GLP-1R/AACRA被认为是一种具有潜力的抗肥胖治疗平台。不过,GLP-1R/AACRA疗法对进食行为和体重下降作用的具体机制仍不清楚。
虽然人们很自然地会认为,GLP-1R/AACRA的这些作用是由下丘脑和脑干等传统的能量平衡调控核团介导的,但也需要认识到,其他核团,如背侧被盖核,也表达具有功能意义的GLP-1[20](即GLP-1R)受体,以及淀粉样蛋白受体[21]的组成部分(CTR + RAMPs)。实际上,已有研究证明,药物激活背侧被盖核中的GLP-1R或CTR能够抑制进食和体重增长[21,22]。此外,背侧被盖核与后脑的孤束核[23]以及更高阶的结构如腹侧被盖区[24,25,26,27]之间存在极为紧密的连接。有研究还表明,背侧被盖核能够直接调控腹侧被盖区的多巴胺活性,进而影响动物的进食动机[24,25,28],这表明背侧被盖核是一个关键节点,它既可以通过饱腹感信号来抑制食物摄入并促进体重下降,还能调节食物奖励相关行为。总体而言,背侧被盖核在能量平衡调控中的作用仍缺乏足够研究,它是否在GLP-1R/AACRA化合物的作用中发挥作用也尚不清楚。本研究结合荧光原位杂交技术和行为实验,旨在探讨在背侧被盖核中同时激活GLP-1R和CTR所产生的叠加效应,及其对进食行为和体重管理的影晌。

章节节选

大鼠

所有实验均使用雄性Sprague-Dawley大鼠进行(体重为250–275克,到实验开始时年龄为8–9周,来自美国马萨诸塞州威尔明顿的Charles River公司)。所有大鼠都被单独饲养在宾夕法尼亚大学的BioDAQ鞋盒式笼子中,所处的环境为温度和湿度均可控制的独立饲养箱,光照周期为12小时亮光/12小时黑暗。这些大鼠可以随时饮水,同时被提供60%高脂肪含量的饲料(D12492,属于Research diets公司生产的饲料)。用于进食行为实验和操作性条件反射实验的大鼠均为同一组。

背侧被盖核中表达glp-1r和calcr的神经元属于不同的群体

我们实验室此前已经发现背侧被盖核中存在表达glp-1r和calcr的神经元[21,22],但这些转录本是在独立的群体中表达,还是主要在重叠的群体中表达,此前尚未有研究探讨。我们通过荧光原位杂交技术检测了glp-1r和calcr的mRNA转录水平,分析了二者表达的重叠程度。实验结果显示,不到25%的背侧被盖核中表达calcr的神经元也同时表达glp-1r,而只有约15%的表达glp-1r的神经元同时表达calcr。

讨论

尽管针对GLP-1R和CTR/AMYR的双重激动剂在临床应用上具有巨大潜力,但我们对它们产生更强减重效应的机制仍了解不足。最近有一项临床前研究提出,GLP-1R/AACRA激动剂可通过维持能量消耗并阻止代谢适应来降低体重,从而实现长期的体重管理[35]。不过,那些能够增强食欲抑制作用的神经机制和作用位点至今仍未明确。

图形摘要

该图形由BioRender制作。Sanchez Navarro, M. (2026) https://BioRender.com/02ui087

资金支持

本研究得到了美国国立卫生研究院下属的糖尿病、消化系统疾病和肾脏疾病研究所DK021397项目(资助人MRH)、NIH-NIDDK DK130239项目(资助人MRH)、Ruth L. Kirschstein国家研究服务奖F31DK139757-03项目(资助人MSN)的支持。此外,NIDA还提供了R01 DA037897、R01 DA061799和R21 DA045792项目资金支持(资助人H.D.S.)。

作者贡献

概念设计:M.S.N.、C.Z.、H.D.S.、M.R.H.;研究方法设计:M.S.N.、C.Z.、H.D.S.、M.R.H.;实验执行:M.S.N.、C.Z.;初稿撰写:M.S.N.;论文修改与润色:M.S.N.、C.Z.、H.D.S.、M.R.H.

数据、代码及材料获取情况

本文中用于评估和重复实验结果的所有数据及代码均包含在正文或补充材料中。本研究并未生成新的实验材料。

CRediT作者贡献说明

Marcos J. Sanchez-Navarro:论文修改与润色、初稿撰写、结果验证、研究监督、项目管理、实验执行、正式数据分析、数据整理、概念设计。Carlie Zhang:论文修改与润色、初稿撰写、结果验证、实验执行、正式数据分析、数据整理。Heath D. Schmidt:论文修改与润色、资金筹集、概念设计。Matthew R. Hayes:论文修改与润色、初稿撰写、结果验证。

利益冲突声明

MRH曾获得Boehringer Ingelheim、Kailera Therapeutics、Eli Lilly & Co.、Protagonist Tx以及Coronation Bio提供的研究资金,但这些资金并未用于支持本项研究。MRH还是Coronation Bio和Melogy Therapeutics的创始科学家,这两家公司从事与当前研究无关的生物科学研究。HDS获得了Eli Lilly & Co.提供的资金,但这些资金也未用于本项研究。此外,HDS还担任Melogy Therapeutics的科学顾问。其余作者均声明不存在利益冲突。

致谢

作者们要感谢Drew Belser、Chloe Do以及Keshav Subramanian博士在实验技术方面提供的帮助。
Marcos J. Sanchez-Navarro|Carlie Zhang|Heath D. Schmidt|Matthew R. Hayes
宾夕法尼亚大学佩雷尔曼医学院精神病学系,费城,宾夕法尼亚州
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号