E2偶联的GLP-1的雌激素活性由细胞内内溶酶体酸化和雌酮代谢介导

目的：近年来对胰高血糖素样肽1（GLP-1）的修饰（以其促胰岛素和饱腹感效应著称）聚焦于偶联小分子以实现选择性地递送至GLP-1R+组织，从而达成靶向协同和改善代谢结果。尽管GLP-1/小分子偶联策略不断进步，但促进GLP-1R信号传导和小分子货物释放同时发生的细胞内机制仍知之甚少。方法：我们评估了一种雌二醇（E2）偶联的GLP-1（GLP-1-CEX/E2）在GLP-1R信号传导和运输方面的相对差异，并利用多种活细胞、报告基因、成像和质谱技术阐明导致雌激素活性的内溶酶体动力学。结果：我们发现GLP-1-CEX/E2相对于其未偶联的GLP-1骨架（GLP-1-CEX）并不差异性地激活或运输GLP-1R，但独特地内化E2部分并刺激雌激素信号传导。内溶酶体pH依赖性蛋白水解活性可能介导E2部分的释放，这与溶酶体VATPase激活剂EN6共给药后观察到雌激素活性的明显增强一致。假设的从GLP-1-CEX/E2释放的代谢物E2-3-醚通过ERα表现出部分雌激素功效，并倾向于转化为雌酮-3-硫酸酯。最后，我们发现在GLP-1R+细胞中孵育GLP-1-CEX/E2后，细胞内E2、雌酮和雌酮-3-硫酸酯的相对增加，证明了预期货物释放的概念验证。结论：总之，我们的数据表明GLP-1-CEX/E2的雌激素功效依赖于GLP-1R运输和溶酶体酸化，释放的E2-3-醚代谢物可能转化为雌酮-3-硫酸酯，导致残余的下游活性雌二醇通量。我们当前的发现旨在提高对小分子靶向和GLP-1/小分子偶联物功效的理解。