[发明专利]一种融合蛋白的表达方法及用途

说明书

技术领域

本发明涉及生物领域，涉及一种融合蛋白的表达方法，尤其涉及人脂联素球状域-胰升糖素样肽-1类似肽融合蛋白的表达方法及用途。

背景技术

2型糖尿病(Diabetes Mellitus，DM)是严重危害人类健康的疾病，患病人数正随着生活水平的提高、人口老龄化，以及诊断技术的进步而迅速增加。近年的研究表明胰岛素抵抗和胰岛素分泌不足是2型糖尿病特征性的病理生理改变，二者相互作用，最终导致2型糖尿病的发生。不仅如此，胰岛素抵抗还参与了糖尿病慢性并发症如心血管并发症、糖尿病肾病等的发生、发展，是联系2型糖尿病、高血压、高脂血症、冠心病的一个重要枢纽。因此针对2型糖尿病的发病机制，采用有效的药物减轻胰岛素抵抗、增加胰岛素分泌对于2型糖尿病及其并发症的治疗具有重要的意义。在目前尚无有效的药物能同时针对2型糖尿病发病机制的两个方面既胰岛素抵抗和胰岛素分泌不足进行治疗。尽管已经有胰岛素增敏剂如噻唑烷二酮类药物和许多种类的口服降糖药物在临床上应用，但这些药物主要是针对2型糖尿病发病机制的某一方面(单纯针对胰岛素抵抗或胰岛素分泌不足或作用于糖吸收或代谢的某一环节)进行治疗，而且它们分别改善胰岛素抵抗、促进胰岛素分泌、降低血糖的能力并不尽如人意，长期应用作用会逐渐降低，同时这些药物所具有的副作用，也极大地限制了它们在临床上的应用。即使是胰岛素，也因为胰岛素抵抗的存在降糖作用大大降低，大剂量应用胰岛素还可能加重糖尿病慢性并发症的发展。鉴于此，国际上正在积极地寻找新的能改善胰岛素抵抗、促进胰岛素分泌的药物，以期能更有效、安全地治疗2型糖尿病。

脂联素(Adiponectin)是近年发现的脂肪细胞分泌的特异性蛋白，其分泌异常在胰岛素抵抗和2型糖尿病的发生、发展中起着重要作用，血清脂联素浓度可以预测个体将来发生的胰岛素抵抗的风险。2型糖尿病患者血浆脂联素水平明显下降，前瞻性纵向研究表明，基础血浆脂联素浓度是2型糖尿病发病的独立危险因子，高浓度的血浆脂联素提示有较小的2型糖尿病发病风险，在以后要发展为2型糖尿病的个体，其血浆脂联素浓度显著低于对照组，2型糖尿病发病后仍持续下降，并与胰岛素的敏感性下降相平行。脂联素基因可能是2型糖尿病的易感基因，脂联素基因缺乏的纯合子小鼠(Adipo-/-小鼠)表现出中度的胰岛素抵抗和糖耐量异常。这些研究表明脂联素产生的异常参与了胰岛素抵抗和2型糖尿病的发生、发展，而用重组脂联素对糖尿病和胰岛素抵抗动物治疗后可显著改善胰岛素抵抗，降低血糖。脂联素不刺激胰岛素分泌，但增强胰岛素对肝细胞葡萄糖生成的抑制，使亚生理浓度的胰岛素同样能抑制肝糖输出。脂联素还可降低高脂高蔗糖喂养的小鼠循环游离脂肪酸和甘油三酯水平，减轻小鼠体重，增加骨骼肌细胞对游离脂肪酸的摄取、氧化和能量消耗，使骨骼肌甘油三酯含量降低，从而增强骨骼肌细胞胰岛素信号传导，增加胰岛素敏感性。脂联素除了可改善胰岛素抵抗，参与调节糖、脂代谢外，还拮抗动脉粥样硬化的形成。低水平的血浆脂联素是糖尿病患者发生心血管疾病的独立危险因子。此外，伴糖尿病性视网膜病变的2型糖尿病患者的血浆脂联素浓度显著低于不伴视网膜病变的2型糖尿病患者，提示脂联素产生的减少也可能参与了糖尿病微血管病变的发生、发展。

总之，脂联素具有降糖、降脂，增加胰岛素敏感性的作用，同时可拮抗动脉粥样硬化的形成，不会使体重增加，在人体内未发现脂联素抵抗的存在，而且脂联素是机体自身产生的蛋白，对人体几乎没有副作用，因此脂联素有可能成为治疗糖尿病的一类新药，国际上正在积极地对其进行研究和开发。研究表明，脂联素具有较长的血浆半衰期，达到2.5-6h。人脂联素共244个氨基酸，从N-端到C-端依次为信号序列(1-18aa)，非螺旋区(19-41aa)，22个胶原重复序列(42-107aa)，C-端球状域(即脂联素球状域，108-244aa)，脂联素球状域(Globular Adiponectin，gAd)为其功能域。有研究者用胰蛋白酶裂解全长的脂联素得到含gAd的片断，其活性远大于全长的脂联素。研究表明，细菌表达的gAd具有很好的生物活性，这为进一步研究和开发脂联素提供了有利的条件。