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GLP-1R × GIPR 双靶点策略:从单靶验证到双人源化 DIO 模型的系统评价

2026-09-16
作者|姜曼 审核|郜毛毛 编辑|Zoe


随着代谢疾病研究进入多靶点与联合干预阶段,GLP-1R 已成为成熟且持续迭代的核心研究靶点,GIPR 激动与拮抗策略也正逐步成为下一代代谢药物研发的重要方向。

当 GLP-1R 激动与 GIPR 拮抗在同一肥胖代谢背景下联合布局,能否进一步拓展单药在体重与代谢指标上的观察范围?
本研究以单靶点人源化模型的药理药效验证为起点,进一步在 B6-hGLP-1R/hGIPR 双人源化 DIO 小鼠中开展 28 天给药研究,从体重、摄食、体成分、糖耐量及脂质代谢等多个维度,系统评价 GLP-1R agonist、GIPR antagonist 及联合干预的体内药效表现,为前沿双通路策略提供临床前评价参考。


01 单靶点验证

建立可重复的人源化受体药理药效响应

首先,我们分别在 hGLP-1R 和 hGIPR 单靶点人源化模型中进行了药理药效验证。

在 B6-hGLP-1R DIO 小鼠中,某口服 GLP-1 受体激动剂(阳性对照药)持续给药后呈现可观察到的体重下降及体脂减少效应,显示该模型能够稳定表征 GLP-1R 激动剂的体内药效特征。

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图1:B6-hGLP-1R DIO 小鼠对口服 GLP-1 受体激动剂呈现可辨别的体重下降与体脂变化
雄性 B6-hGLP-1R DIO 小鼠经高脂饮食诱导后接受 4 周给药。实验设置 Vehicle、某口服 GLP-1 受体激动剂(1 mg/kg,p.o.)及某注射型 GLP-1 受体激动剂(5 nmol/kg,s.c.)组,并评价体重及终点体成分。

在 B6-hGIPR 小鼠中,DA-GIP 可观察到下丘脑弓状核(ARC)区域 c-Fos 阳性细胞数量增加,显示人源化 GIPR 可有效介导中枢药理学信号响应。


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图2:DA-GIP 可激活 hGIPR 小鼠 ARC 神经元,验证人源化 GIPR 的中枢功能响应
B6 与 B6-hGIPR 小鼠接受 Vehicle 或 DA-GIP 脑室内给药,通过免疫荧光检测并定量 ARC 区域 c-Fos 阳性细胞。

进一步在 B6-hGIPR 小鼠中开展 IPGTT。与 GIP 单独给药相比,联合 GIPR antagonist 后血糖曲线及 AUC 出现回升,表明该拮抗剂可观察到阻断 GIP 介导的降糖效应,进一步验证模型对 GIPR 激动与拮抗作用均具有可辨别的药理药效响应。


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图3:GIPR antagonist 可阻断 GIP 降糖效应,验证模型对拮抗机制的功能响应
雄性 B6-hGIPR 小鼠接受 GIP(5 nmol/kg,s.c.),并联合 Vehicle 或 GIPR antagonist(6 mg/kg,p.o.),随后进行 IPGTT,检测 0-120 min 血糖并计算 AUC。
由此,hGLP-1R 与 hGIPR 单靶点模型分别从体重变化、中枢信号及糖代谢功能层面完成药理药效验证。
在此基础上,由两个单靶人源化品系繁育获得 B6-hGLP-1R/hGIPR 双人源化小鼠,将两条人源受体通路整合于同一体内系统,为 GLP-1R × GIPR 双靶点及联合用药策略提供统一、系统的药效评价平台。


02 双人源化 DIO 模型

联合干预进一步拓展体重下降范围

雄性 B6-hGLP-1R/hGIPR 小鼠经 14-16 周高脂饮食诱导后,连续给药 28 天。

实验设置 Vehicle、某口服 GLP-1 受体激动剂(1 mg/kg,p.o.)、GIPR antagonist(6 mg/kg,p.o.)以及联用组,并系统评价体重、摄食量、体成分、糖耐量及脂质代谢。


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图4:B6-hGLP-1R/hGIPR 双人源化 DIO 小鼠:一体化评价 GLP-1R × GIPR 联合策略
28 天给药后,联合组体重较基线下降约 20%,数值上高于 GLP-1 受体激动剂单药组(约 10%)和 GIPR antagonist 单药组(约 7%),显示双通路联合干预具有进一步提升体重下降幅度的观察趋势$${}^{[1-3]$$。

同时,联合组累计摄食量相对较低,体重与摄食变化呈现一致的整体药效趋势。


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图5:联合干预约 20% 体重下降,体重变化幅度在数值上高于任一单药
联合组的体重下降幅度在数值上高于两个单药组的简单相加。基于当前实验设计,我们不对药理学"协同作用"作严格定义,但结果清晰显示:GLP-1R 激动与 GIPR 拮抗联合干预的体重下降效果在数值上高于任一单药,为该组合策略的进一步开发提供了体内实验参考依据。


03 不止体重变化

体成分揭示脂肪量下降的质量特征

下一代减重相关药物的研究关注点已从"体重下降幅度"进一步走向"体成分变化构成"。体成分因此成为评价体重变化质量的重要维度。
qNMR 结果显示,联合组的 fat mass 与 fat % 降幅相对明显,提示较强的体重下降效应主要伴随脂肪量的进一步下降。

与此同时,各给药组 absolute lean mass 均有一定下降;联合组 lean % 升高,主要反映脂肪量在总体重下降中的贡献相对更大。


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图6:联合干预带来更明显的脂肪减少,体现体成分评价的参考价值
整体来看,联合干预不仅扩大了体重下降幅度,也呈现更突出的脂肪减少特征。需要注意的是,lean % 上升并不能直接等同于肌肉量或肌肉功能得到保护,后续可结合肌肉质量与功能终点进一步评价$${}^{[4]$$。


04 糖代谢观察

联合组葡萄糖耐量表现相对突出

连续给药 28 天后进行 IPGTT。

结果显示,GLP-1 受体激动剂相关治疗组的血糖曲线明显降低,其中联合组 glucose AUC 相对较低;GIPR antagonist 单药组亦观察到一定程度改善。多组间呈现可区分的药效梯度。


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图7:联合组 glucose AUC 数值较低,呈现较优的整体葡萄糖耐量趋势
结果表明,联合干预在强化体重、减脂效应的同时,进一步观察到葡萄糖耐量的改善,体现出体重变化之外的多维代谢变化趋势$${}^{[1,3]$$。


05 肝脏脂质观察

联合干预降低肝脏脂质负荷

除体重、体成分和糖代谢外,联合组在肝脏脂质终点同样呈现可观察到的改善趋势,进一步拓展了该联合策略的代谢观察维度。

研究终点时,联合组 hepatic TG 数值低于 Vehicle、GLP-1 受体激动剂和 GIPR antagonist 组。


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图8:联合组肝脏 TG 降至较低水平,显示更广泛的代谢变化潜力
联合干预进一步观察到肝脏甘油三酯水平降低,提示其在体重和脂肪积累变化之外,也可能对肥胖相关的肝脏脂质沉积产生积极影响。


06 平台能力

从单靶点功能验证到双靶点药效研究,本研究构建了 hGLP-1R × hGIPR 的体内评价链条。单靶模型对受体激动/拮抗均呈现可辨别的药理学响应,双人源化 DIO 模型则在同一疾病背景下实现对联合策略的多维、系统评价。
在 B6-hGLP-1R/hGIPR 双人源化 DIO 小鼠中,GLP-1R 激动 + GIPR 拮抗联合干预呈现出一致且具有区分度的多维代谢变化:约 20% 的体重下降、更明显的脂肪减少、较低的 IPGTT AUC,以及较低的肝脏 TG 水平,整体药效在数值上高于任一单药。
这些结果体现了 B6-hGLP-1R/hGIPR 双人源化 DIO 模型在前沿肥胖药物研发中的应用价值:以人源靶点为基础,以成熟 DIO 表型为疾病背景,并通过体重、摄食、体成分、糖代谢和脂质代谢等多维终点形成较为完整的评价体系。该平台可用于 GLP-1R/GIPR 双靶点分子、联合用药及下一代 incretin 策略的临床前筛选与机制研究,为减重与代谢药物研发提供稳定、可拓展的体内研究工具。


参考文献

[1] Campbell JE. Molecular Metabolism. 2021;46:101139.
[2] McClean PL, et al. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2007;293:E1746–E1755.
[3] West JA, et al. PLOS ONE. 2021;16:e0249239.
[4] Karakasis P, et al. Metabolism. 2025;164:156113.