新的人生长激素释放激素类似肽的构效关系与药学研究

生长激素释放激素（GHRH）可调节生殖原细胞的成熟分化，促进精原细胞的成熟。在国家"863"计划和自然基金支持下，前期研究通过特殊的酸水解技术规模化地生产了六种新的GHRH类似肽及其同源二聚体，筛选出两个高活性的GHRH类似肽1Pro-hGHRH(2-44)-Gly-Gly-Cys与Pro-Pro-hGHRH(1-44)-Gly-Gly-Cys。通过这种分子改构，有效降低了肽的成本，并可能延长半衰期。本项目在前期结果的基础上，通过受体途径进一步深入研究其构效关系，筛选出激素释放特异、半衰期长和活性最高的GHRH类似肽。研究目标肽的靶器官分布及是否通过血脑屏障，利用体外精原细胞培养和体内雄性大鼠不孕不育模型，进行GHRH类似肽的药效学、一般药理学和急性毒性评估，及其不育症分子治疗机制的探索，为新型人生长激素释放激素类似肽应用于不孕不育症的治疗奠定坚实的理论基础。

人生长激素释放激素类似肽（hGHRH analog）在垂体外功能的医学治疗方面扮演重要角色。本项目研究发现：①结构-功能：通过特殊的酸水解重组技术及固相合成技术规模生产了22种新的hGHRH类似肽及同源二聚体。通过大鼠垂体体外测定鼠生长激素（rGH）的活性、rGH释放抑制试验、垂体激素释放特异性、垂体受体结合能力和原位受体染色等分析发现，二聚体肽2F【(H)PADAIFTNSYRKVLGQLSARKLLQDIMSRQQGESNQERGARARLGGC(O H)-(OH) CGGLRARAGREQNSEGQQRSMIDQLLK RASLQGLVKRYSNTFIAD AP (H)】具有最高rGH释放活性（是已报道活性最高的天然hGHRH（1-44）NH2的114±16.6%）和最强垂体受体亲和力，活性具有长效性，垂体激素释放特异性与天然分子无异。同时，生长激素抑制激素（GHIH）对rGH释放表现出具有剂量/时间依赖性的抑制作用。②药效：以高活性2F肽实验性地研究不孕不育症。由于中华仓鼠GHRH与人GHRH高度同源（93%），我们创新性地建立环磷酰胺诱导的中华仓鼠雄性不育和雌性不孕模型。经2F治疗，雄性不育鼠显示：曲细精管排列整齐，曲细精管明显变粗，管腔中空变小，与临床阳性药-绝经期促性腺激素HMG比较，各级生精细胞增殖差别明显，怀孕率无差别，但出生率明显增加，显示2F肽直接促进生精细胞增殖和精子发生。雌性不孕鼠显示：卵巢有正常腺体结构，颗粒细胞染色均匀，与环磷酰胺组比较，卵泡成熟率增加，怀孕率和出生率与HMG组无明显差异，而起效剂量2F为HMG的1/13~1/3。治疗效果均呈现剂量依赖性。结果说明，2F通过睾丸曲细精管各级生精细胞上的GHRH受体起作用，与已报道的GHRH→GH→IGF-1和2引起的降糖作用和雄激素释放刺激FSH和LH的HMG治疗机理明显不同。对卵巢的作用，由于没有清楚地看到GHRH受体在卵泡细胞中的明显分布，其药效分子机制需进一步研究。③毒性：该肽毒性极低，最大耐受剂量4g/kg，为低剂量治疗组（2μg/g体重）的2000倍。因成本原因，初期没有获得LD50。以上初步显示，2F肽具有潜在化学新药的特征（发明专利 2014110500433920），为新型不孕不育药物—新型GHRH类似肽的开发奠定了坚实基础。