分泌因子grem2在制備2型糖尿病治療藥物中的應用
【技術領域】
[0001]本發明藥物制備技術領域，特別涉及分泌因子GREM2在制備2型糖尿病治療藥物中的應用。
【背景技術】
[0002]糖尿病是一種以高血糖為主要特征的臨床綜合征。2型糖尿病占糖尿病總人群95%以上。糖尿病已成為全球性的健康問題，到目前，全世界已有糖尿病患者超過1.71億，據統計，至2030年，全球糖尿病患者將突破3.7億。糖尿病在我國的患病人數呈急劇增長的趨勢，如何有效治療糖尿病是研究者們亟代解決的問題和研究的熱點。
[0003]糖尿病的嚴重性在于慢性高血糖引起的各種急性和慢性并發癥。并發癥主要包括糖尿病心、腦、外周血管病變，糖尿病腎病、糖尿病視網膜病變及眼部并發癥、糖尿病神經病變等。并發癥危害極大，死亡率高，嚴重影響患者生活質量。糖尿病已成為嚴重危害人類生存和生活質量的重要疾病，是21世紀危害人類健康的三大殺手之一，僅次于心血管疾病和腫瘤。如何控制血糖，減少并發癥，改善長期預后是糖尿病治療的主要目標。
[0004]2型糖尿病的發生是遺傳和環境兩方面共同作用的結果，而病理生理基礎為胰島素抵抗和胰島B細胞分泌不足。2型糖尿病的自然病程從胰島素抵抗開始，胰島素分泌由過代償、代償，逐漸轉為胰島素分泌缺陷即失代償。2型糖尿病啟動和進展的重要原因是周圍胰島素敏感的組織特別是骨骼肌、脂肪、肝臟的胰島素抵抗。目前針對2型糖尿病治療的藥物治療主要有五大類，即:胰島素的促泌劑、雙胍類、α-葡萄糖苷酶的抑制劑、噻唑烷二酮類和腸促胰素(Incretin)。磺尿類作為胰島素促泌劑長期在臨床上使用，能預防微血管并發癥，但由于其損耗β細胞功能存在繼發性失效，并不是最為理想的選擇。另外，作為胰島素的增敏劑噻唑烷二酮類，該類藥物中羅格列酮，因其心血管危險性引起了美國食品藥品監督管理局的關注。傳統的降糖藥物不能有效地阻止胰島功能額惡化和2型糖尿病的進展，難以長期持續有效地控制血糖。由于目前治療藥物仍然具有較大的局限性，如何有效地控制糖尿病的高血糖以減少糖尿病的并發癥風險仍是現代醫學的一個重點挑戰。為此，人們一直在不斷探索治療糖尿病的新途徑。
[0005]新分泌因子的發現為糖尿病的干預提供了新的潛在靶點。研究表明自分泌/旁分泌因子FGFl可通過提高胰島素敏感性改善糖尿病小鼠的血糖。近年來，隨著研究的深入，分泌因子BMP (骨形成蛋白)家族在能量代謝中的重要作用亦被揭示。BMP家族在體內存在天然的拮抗劑，其中同樣為分泌因子的拮抗劑GREM2引起了我們的關注。迄今為止，并無研究報道GREM2在血糖調節中的作用。GREM2是一種分泌的糖基化蛋白，屬于BMP拮抗劑家族中CAN(cerberus and dan)亞家族，其C端含有8個胱氨酸環。該家族包含GREMl，GREM22個成員，其中GREM2在代謝相關組織表達遠高于其他組織。GREM2基因位于人I號染色體lq43區段，包含2個外顯子，全長4，170bps，編碼168個氨基酸。GREM2能夠與相應的BMP結合，最終抑制BMP信號通路的激活，既往報道與骨形成相關。目前對于GREM2生物學功能所知甚少，尤其在血糖調節方面尚無涉及。
【發明內容】
[0006]本發明提供一種分泌因子GREM2在制備2型糖尿病治療藥物中的應用。提供了改善糖尿病的新的治療途徑。
[0007]本發明涉及分泌因子GREM2在制備2型糖尿病治療藥物中的應用。所述分泌因子GREM2通過提高肝臟胰島素敏感性改善血糖。
[0008]本發明利用GREM2轉基因小鼠動物模型，本研究發現GREM2轉基因小鼠糖耐量明顯改善，胰島素敏感性明顯增加。進一步實驗表明，轉基因小鼠肝臟胰島素下游P-AKT信號通路顯著增強，提示肝臟胰島素敏感性增加。利用ob小鼠(糖尿病小鼠模型)，本研究發現ob小鼠給予腺病毒過表達GREM2蛋白后，血糖明顯改善、脂肪肝明顯改善、胰島素敏感性顯著增加。本發明首次提供了分泌因子GREM2用于治療2型糖尿病在動物模型上的證據，提示分泌因子GREM2可能在臨床上對糖尿病具有一定的改善作用。所以，GREM2可以應用到制備降糖藥物、改善2型糖尿病的藥物中，為臨床治療2型糖尿病提供新的藥物靶點。
[0009]有益效果:本發明為研究了分泌因子GREM2與2型糖尿病的治療關系，通過動物模型研究表明，分泌因子GREM2可用于治療2型糖尿病，為臨床上分泌因子GREM2對糖尿病的治療提供了理論依據和實驗數據。
【附圖說明】
[0010]圖1為轉基因小鼠過表達效率鑒定圖。
[0011]圖2為正常飲食情況下GREM2對小鼠體重、血糖及胰島素耐量的對比圖。
[0012]圖3為高脂飲食情況下GREM2對小鼠體重、血糖及胰島素耐量的對比圖。
[0013]圖4為GREM2轉基因小鼠的肝臟糖異生、肝臟、肝臟和脂肪組織胰島素的影響對比圖。
[0014]圖5腺病毒過表達GREM2蛋白后糖尿病小鼠體重、血糖、糖耐量及胰島素敏感性變化圖。
[0015]圖6腺病毒過表達GREM2蛋白后糖尿病小鼠脂肪肝變化圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結合實施例，對本發明作進一步說明:
[0017]實施例
[0018]1、GREM2轉基因小鼠血糖明顯改善
[0019]I)全身過表達GREM2小鼠模型建立。
[0020]我們以C57BL/6J小鼠為背景，經歷載體構建，DNA線性化及提純，線性化DNA顯微注射到200個受精卵，這些受精卵再回送到3-4只代孕母鼠輸卵管中等實驗流程，最終經PCR鑒定獲得10個基因型結果鑒定陽性的首建鼠(Founder)，除去三個不能用的founder:GA founder生完Fl代后，不再生育；GE founder未生出陽性小鼠；GJ founder生育陽性率低，仍未有足夠的小鼠用于鑒定，剩下的7個founder的過表達效率如圖1所示，經過表達效率鑒定，GF小鼠過表達效率較高，用于后續實驗。
[0021]2)全身過表達GREM2小鼠正常飲食和高脂飲食條件下表型分析。
[0022]為檢測GREM2對血糖的調節作用，我們在前期工作的基礎上完善正常飲食及高脂飲食條件下GREM2轉基因小鼠的代謝表型分析。采用SPF級C57BL/6小鼠，在標準小鼠籠中按以下條件分籠喂養:普通飼料為標準商業小鼠飼料(4.5%脂肪，4%纖維素，21%蛋白質)，高脂喂養飼料購于Research Diet (60% Fat)。自由攝