[发明专利]分泌GLP-1的蛋白表达系统及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种分泌GLP‑1的蛋白表达系统及其制备方法和应用。该分泌GLP‑1的蛋白表达系统包括转化有重组表达载体的植物乳杆菌，重组表达载体包括空载体和编码人源GLP‑1的核酸片段。上述分泌GLP‑1的蛋白表达系统可稳定分泌GLP‑1，对T2DM有良好的治疗效果，且该分泌GLP‑1的蛋白表达系统的制备成本低，给药方式为口服，可以减轻患者痛苦。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，特别是涉及一种分泌GLP-1的蛋白表达系统及其制备方法和应用。

背景技术

糖尿病是一组由于胰岛素分泌缺陷或其生物作用受损而导致血液葡萄糖水平慢性增高的代谢性疾病，主要可分为一型(胰岛素依赖型)糖尿病(T1DM)和二型(非胰岛素依赖型)糖尿病(T2DM)。T2DM多发于40岁以上成年人，又称为成人发病型糖尿病。早期的T2DM临床症状轻微，不易察觉，随着疾病进展，血糖水平逐渐上升，患者会出现典型的高血糖症状，即多饮、多食、多尿和体重减轻(三多一少)，并合并消化道功能紊乱、心脑血管疾病等。

研究表明，胰岛素抵抗是T2DM的主要致病因素。在长期营养过剩、肥胖、运动不足及年龄增长等因素的影响下，机体产生的慢性炎症和高水平循环游离脂肪酸(FFA)会导致活性氧反应性分子(ROS)的产量增加，而ROS通过激活JNK/AP-1和IKK/NFκB信号轴，上调促炎性细胞因子基因的转录表达，并增加促炎因子和急性期反应物的产生。同时，这些促炎因子进一步损害了胰岛素受体底物(IRS-1)的作用，阻断了胰岛素信号传导，最终诱发机体胰岛素抵抗。此外，胰岛β细胞功能损伤也是导致T2DM的重要机制。

T2DM前期可以通过控制饮食、体育锻炼和减轻体重等方式控制病情，但随着病程进展，血糖逐渐升高，后期仍需通过降糖药物(口服和注射)或胰岛素(注射)来进行治疗。目前，针对T2DM的治疗药物如双胍类、格列奈类、磺脲类、α-糖苷酶抑制剂类和噻唑烷二酮类尽管有一定的治疗效果，但这些药物易造成低血糖和胃肠道不适等副作用。

GLP-1是由人体肠道中L细胞分泌的一种肠促胰激素，在正常人体中的分泌量约为1pmol/L～5pmol/L，具有促进胰岛素分泌，发挥葡萄糖浓度依赖性降糖作用，即只有在血糖水平升高时才发挥降糖作用，而在血糖水平正常时，则不发挥降糖效果，具有较高的临床应用安全性。然而，内源性GLP-1的氨基酸序列中存在可被DPP-IV识别的位点而易被其降解，因此半衰期极短，严重限制了其生理效能。目前，大多数研究主要采取两种策略来延长其半衰期：1)优化天然GLP-1序列，使其既能保持生物活性又能抵抗DPP-IV的降解作用，如GLP-1受体激动剂或GLP-1类似物；2)开发DPP-IV抑制剂，通过抑制其活性来减少GLP-1的降解从而增加GLP-1的机体循环浓度。尽管GLP-1类似物及DPP-IV抑制剂因降糖效果较好且不易引起低血糖等副作用而广受青睐，但其来源主要通过化学合成，成本高、售价昂贵，且需长期皮下注射给药，巨大的经济负担及治疗痛苦限制了GLP-1相关药物的大范围临床普及。

发明内容

基于此，有必要提供一种分泌GLP-1的蛋白表达系统，该分泌GLP-1的蛋白表达系统可稳定分泌GLP-1，对T2DM有良好的治疗效果，且该分泌GLP-1的蛋白表达系统还能改善目前GLP-1相关药物成本高和给药方式让患者痛苦的问题。

此外，还提供一种上述分泌GLP-1的蛋白表达系统的制备方法和其在制备治疗二型糖尿病、抑制胰腺炎症和胰岛细胞凋亡、或改善二型糖尿病的肠道菌群的药物中应用。另外，还提供一种包括上述分泌GLP-1的蛋白表达系统的药物。

一种分泌GLP-1的蛋白表达系统，其特征在于，所述蛋白表达系统包括转化有重组表达载体的植物乳杆菌，所述重组表达载体包括空载体和编码人源GLP-1的核酸片段。