利用1型糖尿病小鼠模型分析犬成纤维生长因子21的长效降糖效果

作者：郭云鹏; 牛顿; 李爽; 姜兴昊; 张立夏; 任桂萍; 尹杰超^*

来源：畜牧兽医学报, 2023, 1-23.

• 犬糖尿病
• 成纤维细胞生长因子-21
• cFGF-21
• Fc
• 穿膜肽
• 长效性

本研究分别将Fc片段、穿膜肽R11和穿膜肽TAT与犬成纤维生长因子21（canine fibroblast growth factor 21，cFGF-21）相连构建了3种融合蛋白，旨在探讨cFGF-21对1型糖尿病的长效降糖作用。用链脲佐菌素（STZ）建立1型糖尿病小鼠模型，随后分别用cFGF-21、R11-cFGF-21、Fc-cFGF-21和TAT-cFGF-21治疗。治疗分为三个阶段：1）每天给药一次（第1-14天）；2）每3 d给药一次（第15-29天）；3）每5 d给药一次（第30～44天）。在治疗过程中，每隔3 d检测一次小鼠血糖，在每阶段结束时检测实验小鼠12 h内血糖波动。试验结束前，对所有小鼠进行口服葡萄糖耐量试验。通过ELISA法检测小鼠血清中炎症相关因子IL-10、IL-1β、IL-17A和抗炎因子IL-10表达水平。通过Real-time PCR检测肝脏、脂肪、肠和肾等组织中的糖代谢相关因子的转录水平。试验结束后，对所有小鼠进行糖基化血红蛋白（HbA1c）、血脂四项和肝功能、血清胰岛素和HbA1c检测并对小鼠胰腺组织进行病理分析。结果显示：在治疗的第一阶段，与cFGF-21组相比，TAT-cFGF-21降糖效果明显降低，R11-cFGF-21和Fc-cFGF-21组没有显著差异；在治疗的第二、三阶段，与cFGF-21组相比，TAT-cFGF-21组血糖明显上升，R11-cFGF-21和Fc-cFGF-21组可在给药3-5天内能将血糖控制在更低的水平。治疗8周后，与cFGF-21组相比R11-cFGF-21和Fc-cFGF-21组口服葡萄糖耐量 (OGTT) 和血脂紊乱明显改善，糖化血红蛋白 (HbA1c) 接近正常水平，肝损伤明显修复，而TAT-cFGF-21组与cFGF-21组没有明显差距。此外，ELISA检测和H&E结果显示，相较cFGF-21和TAT-cFGF-21组，R11-cFGF-21和Fc-cFGF-21组氧化应激和炎症反应得到显著改善且胰岛β细胞修复效果明显。经R11和Fc修饰的cFGF-21长效降糖能力的显著增加，而TAT-cFGF-21长期的降血糖能力较弱。此外，经R11和Fc修饰的cFGF21能显著改善氧化应激、胰腺炎症和脂质代谢，修复肝损伤和胰岛β细胞，治疗效果明显优于cFGF21。

• 单位
  生命科学学院; 东北农业大学