GDF15融合蛋白的制备及在非酒精性脂肪性肝炎中的应用

目的:制备一种GDF15融合蛋白并研究其对非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis,NASH)的治疗作用。方法:通过基因工程的方法利用连接肽连接重组GDF15和纳米抗体(anti-HSA),构建VHH-GDF15融合蛋白的表达载体,并在CHO细胞中获得能够高效分泌表达的融合蛋白,在对表达产物进行纯化并使用SDS-PAGE以及HPLC方法鉴定后,采用ELISA实验、Gator仪器和荧光素酶报告基因实验的方法检测该融合蛋白的生物学活性。通过建立小鼠肝炎模型研究融合蛋白的体内活性,称量并且记录小鼠体质量以及肝脏质量,小鼠肝脏组织HE染色和SR染色观察肝脏脂肪变性程度以及肝脏纤维化程度,生化试剂盒检测小鼠血清天冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)、丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)、甘油三酯(triglyceride,TG)水平和肝脏TG水平。结果:GDF15蛋白N端在融合VHH片段形成融合蛋白后,保留了GDF15的二聚体结构,VHH-AP-GDF15融合蛋白相较于VHH-G_(4)S-GDF15融合蛋白具备更加高效的表达。此两种融合蛋白均可特异性结合GFRAL以及HSA并拥有较高的亲和力,可通过与受体GFRAL以及辅助蛋白RET结合从而激活细胞下游通路。体内实验结果表明,VHH-AP-GDF15融合蛋白能够显著降低NASH所导致ALT以及TG的升高,并可显著改善小鼠NASH的病理状况及其肝脏纤维化的程度。结论:GDF15融合蛋白保留了GDF15的生物学活性,并且可通过降低NASH小鼠血清ALT、TG和肝脏TG的水平减轻NASH小鼠肝脏损伤,具有较好的应用前景。