脂肪因子grem2在制备肥胖症治疗药物中的应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于药物制备技术领域，特别涉及脂肪因子GREM2在制备肥胖症治疗药物 中的应用。
【背景技术】
[0002] 肥胖患病率在世界范围内逐年增加，研究报道美国已经有1/3的人处于肥胖。肥 胖是众多慢性非传染疾病如2型糖尿病、心血管疾病以及某些肿瘤的重要危险因素，严重 危害人类健康。近期FDA通过两种新型减肥药物旨在通过抑制食欲减少能量摄入，由于既 往众多抑制食欲减肥药均有较为严重的副作用，其应用前景同样不容乐观。因此，增加能量 消耗干预肥胖越来越受到临床医生与基础研究人员的重视，寻找能量消耗相关因子已成为 目前肥胖干预研究新热点。
[0003] 肥胖、能量代谢与白色脂肪及棕色脂肪之间的平衡密切相关。白色脂肪以甘油三 酯的形式储存能量，而棕色脂肪以非震颤形式消耗能量。多项研究表明，增强棕色脂肪组织 功能可减轻小鼠体重，改善糖脂代谢和能量代谢。经典的棕色脂肪起源于胚胎早期的间充 质细胞。近来研究发现，正常成年人体内也存在棕色脂肪，且棕色脂肪活性与体脂含量呈负 相关而与静息状态的代谢率呈明显的正相关关系，这些研究结果更新了人们对棕色脂肪的 认识，通过增加棕色脂肪对抗肥胖具有潜在的临床应用前景。
[0004] 经典的棕色脂肪只存在于肩胛周围、锁骨上以及肾上腺周围等，在冷冻及肾上腺 激动剂刺激后才会增加，正常成人棕色脂肪组织体积甚小或无法检测到，消耗能量作用有 限。但最近研究发现，散在分布于白色脂肪中的类棕色脂肪（beige或brite细胞）具有明 显可塑性，能够发挥棕色脂肪样功能，数量颇丰。此类Beige细胞源于白色脂肪组织血管基 质成分的细胞（stromal vascular fractions，SVF)，与经典的棕色脂肪起源不一样。在某 些生理病理情况下beige细胞大量增殖分化，促进产热，起到消耗能量的作用。因此，促进 白色脂肪细胞转变为棕色脂肪的因子能有效抵抗肥胖及代谢综合征。细胞因子如Irisin、 0rexin、FGF21、BMP7、BMP8B等亦可调节白色脂肪棕色化过程，由于其可分泌入血，因此有可 能成为理想的生物标志物或干预手段。
[0005] 在调节脂肪发育的细胞因子中，BMPs家族发挥着非常重要的作用。BMP主要通过 与BMP受体BMPrl和BMPr2的复合体发挥作用，该复合体具有丝氨酸/苏氨酸激酶的活性， 可以磷酸化下游SMAD1/5/8、P38MAPK传递信号，调节骨骼、肌肉、脂肪的发育。BMP家族的 众多成员，BMP2、BMP4、BMP7、BMP8B等等，均被报道与脂肪细胞分化相关。之前研究发现， BMP4/BMP7具有促进脂肪形成的作用，在无任何其他诱导剂条件下BMP7可促进棕色脂肪前 体细胞发育为成熟的棕色脂肪细胞。而最近另一研究发现，BMP4可以介导白色脂肪组织棕 色样改变，从而改善能量代谢。另外BMP8B可以通过中枢和外周两条途径增加棕色脂肪产 热[9]。这些结果表明BMP家族在脂肪细胞分化，尤其是棕色脂肪细胞分化过程中发挥着重 要作用。BMP家族在体内存在天然的拮抗剂，其中同样为分泌因子的拮抗剂GREM2引起了我 们的关注。迄今为止，并无研究报道GREM2在代谢中的作用。
[0006] GREM2是一种分泌的糖基化蛋白，属于BMP诘抗剂家族中的CAN(cerberus and dan)亚家族，其C端含有8个胱氨酸环。该家族包含GREM1、GREM2两个成员，其中GREM2在 代谢相关组织表达远高于其他组织。GREM2基因位于人1号染色体lq43区段，包含2个外 显子，全长4, 170bps，编码168个氨基酸。GREM2能够与相应的BMP结合，最终抑制BMP信 号通路的激活。既往报道GREM2与骨形成相关，而目前对于GREM2生物学功能所知甚少，尤 其在能量代谢方面尚无涉及。基于上述原因，需进一步对GREM2的生物学功能和临床意义 进行研究，从而建立GREM2与肥胖发生的关系，为肥胖干预提供新的靶点。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的是提供脂肪因子GREM2在制备肥胖症治疗药物中的应用，为肥胖的 治疗提供新的药物靶点。本发明涉及一种新的脂肪分泌因子GREM2抑制白色脂肪棕色化的 新功能。所述脂肪因子GREM2通过抑制BMP下游的Smad信号通路抑制白色脂肪棕色化过 程。
[0008] 通过收集167例伴或不伴代谢综合征的肥胖患者及147例性别年龄匹配的体重正 常志愿者并检测血清GREM2水平发现，肥胖患者血清GREM2水平明显高于正常体重对照。 通过表达谱分析发现，所述的分泌因子GREM2主要表达于内脏脂肪组织，且GREM2高表达于 内脏成熟脂肪细胞。进一步通过体外原代脂肪前体细胞诱导实验发现，过表达GREM2可明 显抑制脂肪前体细胞（SVF)向米色脂肪分化的能力，棕色脂肪特异性基因UCPl表达明显降 低，并抑制线粒体的功能。随着GREM2剂量的增大，对UCPl的抑制作用也更强。该作用是 通过抑制BMP/Smad信号通路介导。本发明首次发现分泌因子GREM2主要来源于成熟的白 色脂肪细胞，并发现GREM2参与白色脂肪棕色化的过程。所以，GREM2可以为临床治疗肥胖 提供新的药物靶点。
[0009] 有益效果：本发明首次提供了分泌因子GREM2能够抑制白色脂肪棕色化的新功 能，成为了非常好的潜在的治疗肥胖症的药物靶点。为临床上治疗肥胖症提供了实验数据 和理论依据。
【附图说明】
[0010] 图1为正常对照和肥胖患者血清GREM2水平检测的对比图。
[0011] 图2为GREM2的组织和细胞表达分析图。
[0012] 图3为GREM2对白色脂肪前体细胞棕色化的抑制对比图。
[0013] 图4为GREM2对成脂相关基因和线粒体基因的抑制对比图。
[0014] 图5为GREM2、BMP4和BMP7对下游信号通路的影响对比图。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合实施例，对本发明作进一步说明：
[0016] 实施例
[0017] 1.正常对照和肥胖患者血清GREM2水平检测
[0018] 本研究从2013年6月至2014年8月间在瑞金医院内分泌科肥胖专病门诊接诊肥 胖患者中，纳入符合指征并在本院治疗的肥胖患者167例，同时招募正常志愿者147例。肥 胖患者纳入标准为：BMI彡30. 0kg/m2,年龄在14-34岁之间。排除标准：1)继发性肥胖；2) 应用内分泌激素类药物（包括口服避孕药，糖皮质激素）；3)服用降糖药或降低血脂药物； 4)妊娠或哺乳期患者；5)严重的肝肾功能异常患者；6)神经或精神疾病患者。
[0019] 另外，我们从上海交通大学医学院在校学生中招募了 147例正常志愿者。正常人 招募纳入标准为：BMI彡23. 0kg/m2,年龄14-34岁之间。排除标准为：1)高血压，心脏病； 2)血脂异常，糖调节异常；3)肝肾功能异常；4)有糖尿病、肥胖及心血管疾病家族史。
[0020] 研究方法如下：
[0021] (1)问卷调查和体格检查所有问卷调查员进行统一的技术培训，使用统一设计的 调查表。调查内容包括：一般情况（性别、年龄、身高、体重、臀围、腰围、颈围、体脂含量、血 压、生活习惯、饮食习惯、锻炼情况、是否足月顺产、是否母乳喂养