高脂饮食诱导的肥胖(DIO)大鼠模型
肥胖是一种慢性且复杂的代谢性疾病,其底层病理机制为脂肪过度堆积。近年来,胰高血糖素样肽-1(GLP-1)受体激动剂等药物在肥胖治疗领域取得了显著进展,但并未能实现最优的减重效果,且存在患者耐受性问题。胰淀素(Amylin)受体激动剂正成为肥胖治疗的新兴力量。其核心机制在于通过与降钙素受体(CTR)及受体活性修饰蛋白(RAMPs)结合,形成异二聚体亚型(AMY1R-3R),从而抑制食欲、调节胃动力及胰高血糖素分泌来减轻体重。开发具有高度选择性的激动剂,成为优化减重药效并减少副作用的关键策略。
高脂饮食诱导的肥胖(DIO)大鼠模型介绍
本研究采用高脂饮食(HFD;D12492,Research Diets, Inc.)诱导的肥胖(DIO)SD大鼠模型。大鼠经高脂饲料喂养10周后,待动物体重平均值≈700g进行正式的药效学研究。所有化合物均以10 nmol/kg的剂量每日一次(QD)连续给药21天。整个研究期间,持续监测动物的体重、摄食量及体成分。实验终点时,采集脂肪和肌肉重量,并提取脑组织进行c-Fos免疫组化染色,以评估中枢神经元的激活情况。该模型高度模拟了人类因高热量饮食导致的肥胖及相关代谢紊乱,是评估减肥药物潜力的经典临床前模型。
高脂饮食诱导的肥胖(DIO)大鼠模型应用领域
- 单药药效评价:评估不同靶点(GLP-1、GIP、GCG、Amylin等)药物对体重、摄食量及体成分的影响。
- 联合用药策略研究:探索不同机制药物联用的协同增效作用,及对肌肉保留、体成分的优化效果。
- 作用机制研究:通过c-Fos检测中枢(AP、NTS)激活情况,解析药物抑制食欲或提升能量消耗的机制。
- 减重质量评估:通过MRI及组织称重,评估药物对瘦肉组织(肌肉)的保留能力,区分减重质量的优劣。
- 肥胖并发症评价:检测内脏脂肪、皮下脂肪及肝脏重量,评估药物对脂肪肝等并发症的改善作用。
高脂饮食诱导的肥胖(DIO)大鼠模型药效评价


图1. Amylin对DIO大鼠体重以及摄食量的影响。在为期21天的药效评价周期内,Retatrutide (10 nmol/kg)展现了最强劲的减重效力,其次是Eloralintide + Tirzepatide (10 nmol/kg)联合给药组,相比于Eloralintide单药组,显示出显著的协同增效作用。在单药组中,Amycretin与Eloralintide对DIO大鼠的减重程度基本持平。值得注意的是,Amycretin组的减重幅度优于其配对喂食组(Pair-fed group),这一表型差异证实了Amycretin的减重机制不仅源于食欲抑制,亦涉及更深层的能量代谢调控(图A)。各组受试物的摄食抑制趋势与体重下降曲线高度同步(图B)。数据以mean±SEM表示,n=5。


图2. Amylin对DIO大鼠MRI结果的影响。核磁共振(MRI)体成分分析显示,Retatrutide (10 nmol/kg)与Eloralintide + Tirzepatide (10 nmol/kg)联合给药组对DIO大鼠的体脂降低程度基本持平(图A)。然而,在瘦肉组织(Lean Mass)的保留上,两者展现出了显著的表型分化:Retatrutide在诱导减重的同时显著降低了瘦肉水平;相比之下,Eloralintide + Tirzepatide联合给药组对肌肉量的影响与Eloralintide单药组趋于一致,表明Tirzepatide的引入并未加剧瘦肉的流失(图B)。进一步的脂/瘦比分析(Fat-to-Lean Ratio)显示,Retatrutide引起的瘦肉减少程度几乎与体脂下降持平。而在Amylin靶点单药对比中,Eloralintide在实现减重的同时,对瘦肉的保留作用一定程度优于Amycretin(图C)。数据以mean±SEM表示,n=5。


图3. Amylin对DIO大鼠脂肪、肌肉绝对质量的影响。Retatrutide (10 nmol/kg)与Eloralintide + Tirzepatide (10 nmol/kg)联合给药组均能显著降低DIO大鼠的皮下脂肪、内脏脂肪及肝脏重量,其脏器改善程度与整体体重变化趋势高度一致(图A-D)。肌肉绝对质量分析中,所有包含Amylin靶点的组别(单药及联合组)均未对瘦肉组织产生负面影响;然而,Retatrutide显著降低了DIO大鼠腓肠肌的绝对质量。这一表型差异提示,尽管Retatrutide减重效力强劲,但其诱发的骨骼肌流失风险显著高于Amylin类药物,特别是在维持肌肉完整性方面。数据以mean±SEM表示,n=5。*p < 0.05,**p < 0.01。


图4. Amylin对DIO大鼠脑AP、NTS信号通路的影响。已有研究表明,Amylin靶点主要通过激活延髓极后区(AP)及孤束核(NTS)实现食欲调节信号的中枢传导。为验证受试物的神经激发活性,我们在实验终点采集了大鼠脑组织,并进行了c-Fos免疫组化染色。结果证实,Eloralintide及Amycretin均能显著诱导AP与NTS功能区的c-Fos表达。数据以mean±SEM表示,n=5。
总结:在同等剂量下,Eloralintide(Amylin偏向性单受体激动剂)在降低DIO大鼠体重、削减体脂含量及改善脂肪绝对质量方面,均不同程度优于Amycretin(Amylin/GLP-1双受体激动剂)。尤为显著的是,MRI体成分分析证实Eloralintide在肌肉保护方面具有更强的优势。此外,Eloralintide与Tirzepatide的联合给药展现了显著的减重协同增效作用,且MRI结果进一步证实,这种强效减重并未对瘦肉含量产生负面影响。这表明以Eloralintide为核心的治疗方案在实现深度减重的同时,能够有效维持机体的代谢健康质量。





