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新兴减脂靶点:INHBE/Activin E–ALK7信号轴

        INHBE编码的Activin E主要由肝脏产生,并通过脂肪细胞ALK7/ACVR1C调节脂质储存与脂解。降低INHBE或ALK7信号可促进脂肪动员并改变脂肪分布,使这条肝—脂肪组织内分泌轴成为区别于中枢食欲抑制的新兴减脂靶点。

 

        关键词:INHBE;Activin E;ALK7;ACVR1C;脂解;内脏脂肪;肝—脂肪轴

 

1 INHBE/Activin E–ALK7信号轴的组成

1.1 INHBE与Activin E

        INHBE编码Inhibin βE亚基,属于TGF-β超家族。βE亚基形成Activin E后可作为肝源性分泌因子参与代谢调控,INHBE在肝脏具有较明显的表达特征,并可随脂肪酸负荷和营养状态发生变化。Activin E由此能够将肝脏感知到的脂质状态传递至脂肪组织,是连接肝脏脂质负荷与脂肪细胞储能状态的重要Hepatokine。

 

1.2 ALK7/ACVR1C

        ALK7由ACVR1C编码,属于TGF-β超家族I型丝氨酸/苏氨酸激酶受体,在成熟脂肪细胞中具有重要代谢功能。Activin E可通过ALK7激活SMAD2/3信号,因此ACVR1C构成肝源性Activin E调节脂肪细胞脂质代谢的关键受体节点。这里的ALK7指Activin receptor-like kinase 7,与Anaplastic lymphoma kinase(ALK)属于不同受体系统。

 

1.3 Activin E受体复合物

(1)ActRIIA/ActRIIB参与受体组装

        Activin E需要II型Activin receptor参与信号传递,ActRIIA和ActRIIB可作为受体复合物组成部分。配体与II型受体结合后促进ALK7募集,使II型与I型受体共同形成具有信号传递能力的复合物。

(2)ALK7决定脂肪细胞信号输出

        II型受体通过胞内激酶活性磷酸化ALK7,活化后的ALK7进一步作用于SMAD2/3。ActRIIA/ActRIIB属于多个Activin家族配体共享的受体层,而ALK7更直接决定Activin E在脂肪细胞中的功能输出,因此该信号轴的研究重点主要集中于脂肪储存、脂解和脂质分布。

 

2 Activin E–ALK7–SMAD2/3信号机制

2.1 SMAD2/3激活

        Activin E诱导II型受体与ALK7形成复合物后,ALK7促进SMAD2和SMAD3磷酸化。p-SMAD2/3进一步与SMAD4形成复合物并进入细胞核,调节脂肪细胞代谢相关基因表达。ALK7-SMAD2/3由此构成Activin E调节脂肪组织功能的经典信号主轴。

 

2.2 PPARG相关转录调控

        Activin E–ALK7信号能够影响PPARG及其控制的成熟脂肪细胞代谢程序。PPARG不仅参与Adipogenesis,还维持成熟脂肪细胞的脂质摄取、储存和动员能力,因此ALK7信号变化并非只改变某一种脂解酶,而是调整脂肪细胞整体储脂和脂质利用状态。

 

2.3 脂解抑制

        脂肪细胞Triglyceride动员主要依赖ATGL/PNPLA2、HSL/LIPE及脂滴相关蛋白协同作用。Catecholamine可通过β-Adrenergic receptor–cAMP–PKA系统促进脂解,而Activin E–ALK7–SMAD2/3形成相对抑制性输入,降低脂肪细胞对脂解刺激的响应,使Triglyceride更倾向于保留在脂滴中;降低INHBE或ALK7后,该抑制作用减弱,FFA和Glycerol释放增加。

 

3 肝—脂肪组织的代谢反馈

3.1 肝脏脂肪酸感知

        脂肪组织脂解产生的FFA进入循环后,部分被肝脏摄取。肝细胞能够根据脂肪酸负荷调节INHBE表达和Activin E输出,使肝脏不仅承担脂肪酸处理功能,还能够根据自身脂质负荷向脂肪组织反馈储脂和脂解信号。

 

3.2 Activin E限制脂肪组织脂解

        循环Activin E作用于脂肪细胞ALK7后增强SMAD2/3信号,限制脂肪细胞继续大量释放FFA。这一反馈可概括为“脂肪组织FFA释放增加—肝脏脂肪酸负荷升高—INHBE/Activin E增加—ALK7激活—脂解受到限制”,从而对持续的脂肪酸输入形成负反馈调节。

 

3.3 营养状态与脂肪储存

        在禁食或营养不足状态下,适度限制脂解有助于防止脂肪储备过快耗竭和循环FFA过度升高;长期能量过剩时,持续的Activin E–ALK7输入则可能使脂肪细胞维持较强储脂倾向。该信号轴具有明显的营养状态依赖性,其生理稳态作用与肥胖背景下的脂肪积累效应需要分别理解。

 

4 INHBE/ALK7降低后的减脂机制

4.1 降低INHBE

        降低肝细胞INHBE表达可减少Activin E产生,使脂肪细胞接受的ALK7激活信号下降。随着SMAD2/3抑制性输入减弱,Triglyceride更容易转化为FFA和Glycerol并离开脂滴,从而降低脂肪组织长期储存。该策略作用于肝源性配体产生端,本质上是削弱肝脏向脂肪组织输出的储脂信号。

 

4.2 降低ALK7/ACVR1C

        降低脂肪组织ACVR1C表达可直接减少ALK7,使脂肪细胞对Activin E的响应下降。与INHBE降低不同,这一策略不直接改变循环Activin E,而是在受体端解除脂解抑制;由于ALK7还可接受其他相关配体,ALK7敲低与INHBE敲低的药理覆盖范围并不完全相同。

 

4.3 内脏脂肪与体成分

        INHBE和ACVR1C相关人类遗传学信号较突出地指向腰臀比、内脏脂肪及脂肪分布,而不仅是总体Body Weight。这意味着该通路更适合从Fat Distribution和Body Composition角度评价,尤其需要区分Visceral Fat、Subcutaneous Fat、Liver Fat和Lean Mass的变化。

 

表1 INHBE与ALK7不同干预层级的特点

 

干预方向

主要作用位置

直接变化

主要评价指标

判读重点

INHBE降低

肝脏

Activin E产生下降

Activin E、Visceral Fat、Liver Fat

肝源性配体是否有效降低

ALK7/ACVR1C降低

脂肪组织

ALK7表达下降

ACVR1C、FFA、Glycerol、Visceral Fat

脂肪组织受体敲低程度

Activin E–ALK7信号降低

肝—脂肪轴

SMAD2/3活性下降

p-SMAD2/3、TG、FFA

是否真正解除脂解抑制

长期代谢效应

全身

脂肪储存与脂质流向改变

Fat Mass、Lean Mass、Liver Fat

不能仅观察Body Weight

 

5 减脂后的脂质流向

5.1 脂肪量下降与脂质动员

        解除ALK7对脂解的抑制后,脂肪细胞中的Triglyceride被分解为FFA和Glycerol,但脂肪组织减少并不代表这些脂质已经被机体完全消耗。释放的FFA还需要进入骨骼肌、肝脏等组织继续氧化或重新处理,因此INHBE/ALK7干预的关键不仅在于提高Lipolysis,还在于脂肪酸后续利用和组织分配。

 

5.2 FFA与肝脂重新分配

        当脂解显著增强而外周脂肪酸氧化能力不足时,大量FFA可进入肝脏并重新酯化形成Triglyceride,导致脂质由脂肪组织向肝脏重新分配。部分模型中INHBE缺失可同时出现脂肪量下降和肝脂增加,说明“减少脂肪组织储存”与“降低异位脂质沉积”并非必然同步。

 

5.3 完整代谢获益评价

        判断INHBE/ALK7干预是否真正改善代谢,需要同步观察Visceral Fat、Subcutaneous Fat、Liver Fat、循环FFA、Triglyceride、Glucose和Insulin状态。如果Fat Mass下降同时伴随持续FFA升高或肝脏Triglyceride积累,则提示脂质可能发生重新分配,而不是被充分氧化利用。

 

6 INHBE与ACVR1C的人类遗传学证据

6.1 INHBE功能降低

        INHBE预测性功能降低变异与较低的BMI校正腰臀比及较有利的腹部脂肪分布相关,并伴随部分代谢风险指标改善。其表型并不简单等同于BMI明显下降,提示INHBE更可能影响脂肪组织的储存位置和脂肪分布,而不是单独决定总体体重。

 

6.2 ACVR1C功能降低

        ACVR1C部分功能降低型变异同样与较低腰臀比及较有利的脂肪分布相关。INHBE和ACVR1C分别位于配体端和受体端,两端遗传变异呈现方向相近的体脂分布表型,为Activin E–ALK7参与人体脂肪储存调控提供了相互支持。

 

6.3 遗传证据的解释边界

        终生携带功能降低变异与成年后采用RNAi进行药理敲低并不完全等价。干预时间、靶点降低程度、组织特异性和长期代偿均可能改变最终表型,因此遗传学证据更适合验证靶点方向和潜在安全窗口,而不能直接用于预测药物能够产生多少Body Weight或Fat Mass下降。

 

7 INHBE/ALK7代表性在研药物

7.1 ARO-INHBE

(1)药物设计与靶点

        ARO-INHBE是一种针对INHBE的RNA interference(RNAi)候选药物,通过降低肝细胞INHBE mRNA水平减少INHBE表达和Activin E输出。由于INHBE主要在肝脏产生,ARO-INHBE选择从肝源性配体端削弱INHBE/Activin E–ALK7信号,而不是直接作用于脂肪细胞ALK7。

(2)减脂作用机制

        INHBE降低后,循环Activin E输入减少,脂肪细胞ALK7-SMAD2/3信号随之减弱,对脂解的抑制被部分解除,使脂滴中的Triglyceride更容易动员为FFA和Glycerol。其主要药理方向不是直接抑制Food Intake,而是改变脂肪组织的储脂—动员平衡,因此Visceral Fat、Total Fat和Liver Fat比单独Body Weight更能体现其作用特点。

(3)临床研究特征

        ARO-INHBE已进入早期人体研究,并同时探索单药及与Tirzepatide联合的应用模式。现阶段研究重点包括Activin E降低程度、Visceral Fat、Total Fat、Liver Fat和Body Composition变化,早期结果已出现减脂和肝脂改善信号,但长期疗效、脂质流向及代谢安全性仍需进一步验证。

 

7.2 ARO-ALK7

(1)药物设计与靶点

        ARO-ALK7同样属于RNAi候选药物,但其直接靶向ACVR1C mRNA,降低脂肪组织ALK7表达。与ARO-INHBE从肝脏减少Activin E不同,ARO-ALK7直接作用于肝—脂肪轴的受体端,使脂肪细胞即使暴露于Activin E,也因ALK7减少而降低相应信号输出。

(2)减脂作用机制

        ALK7降低后,Activin E等相关配体激活SMAD2/3的能力下降,脂肪细胞受到的脂解抑制减弱,从而提高脂质动员并限制持续储脂和脂肪细胞肥大。由于ALK7并非只接受Activin E一种配体,ARO-ALK7理论上能够影响更广的ALK7相关信号,因此其药理作用并不完全等同于INHBE敲低。

(3)临床研究特征

        ARO-ALK7已进入Phase 1/2a人体研究。已公布的中期数据显示,脂肪组织ALK7 mRNA可实现显著敲低,并已观察到Visceral Fat下降。现阶段仍需进一步验证其对Fat Mass、Liver Fat和整体Body Composition的长期影响,以及长期是否维持有利的脂质分布。

 

7.3 ARO-INHBE与ARO-ALK7的药理差异

(1)配体端与受体端

        ARO-INHBE减少肝脏Activin E产生,属于配体端干预;ARO-ALK7降低脂肪细胞ALK7,属于受体端干预。前者更聚焦INHBE/Activin E本身,后者则可同时削弱多个利用ALK7传递信号的上游配体,因此两种RNAi策略不是完全等价的上下游替代方案。

(2)组织靶向差异

        ARO-INHBE主要在肝脏完成RNAi沉默,再通过降低循环Activin E间接改变脂肪组织;ARO-ALK7则需要直接在脂肪组织降低ACVR1C表达。两者分别代表肝源性Hepatokine靶向和脂肪组织受体靶向两种RNAi药理路径。

(3)评价重点差异

        ARO-INHBE更适合结合Activin E、Visceral Fat和Liver Fat评价肝—脂肪内分泌轴,ARO-ALK7则更需要关注脂肪组织ACVR1C、p-SMAD2/3和脂解变化。两种策略最终均应联合Fat Mass、Lean Mass、Liver Fat和循环FFA判断减脂质量。

 

表2 ARO-INHBE与ARO-ALK7的药理特征比较

 

代表性在研药物

直接靶点

主要作用组织

干预层级

核心药理作用

重点评价指标

ARO-INHBE

INHBE

肝脏

配体产生端

降低Activin E,解除脂肪组织脂解抑制

Activin E、Visceral Fat、Total Fat、Liver Fat

ARO-ALK7

ACVR1C/ALK7

脂肪组织

受体端

降低ALK7-SMAD2/3信号,促进脂质动员

ACVR1C、p-SMAD2/3、Visceral Fat、Fat Mass

 

7.4 与Tirzepatide的联合策略

(1)作用机制互补

        Tirzepatide通过GIPR和GLP-1R相关机制降低Energy Intake并改善葡萄糖代谢,而ARO-INHBE和ARO-ALK7主要改变脂肪组织的储存与动员状态。两类药理分别作用于能量摄入端和脂肪储存端,因此联合并不是重复增强同一条摄食抑制通路。

(2)ARO-INHBE联合Tirzepatide

        ARO-INHBE与Tirzepatide联合主要验证摄食下降基础上进一步解除Activin E储脂信号能否增加Visceral Fat、Total Fat和Liver Fat改善。该方案真正需要关注的是Fat Mass在总减重中的占比是否提高,以及更强脂质动员能否同时维持有利的Lean Mass和肝脂状态。

(3)ARO-ALK7联合Tirzepatide

        ARO-ALK7与Tirzepatide联合则从脂肪组织受体端解除脂解抑制,并叠加GIPR/GLP-1R介导的能量摄入下降。评价重点包括Visceral Fat、Fat Mass、Liver Fat和Lean Mass,以判断增强减脂能否形成更有利的体成分,而不仅是扩大Body Weight下降。

 

8 INHBE/Activin E–ALK7研究的关键实验

8.1 靶点与SMAD信号

        INHBE端应关注肝细胞INHBE表达和Activin E输出,ALK7端则重点检测脂肪组织ACVR1C表达,并结合p-SMAD2/3确认经典受体信号是否随干预方向改变。ActRIIA/ActRIIB与ALK7相关工具可用于判断Activin E对完整II型/I型受体复合物的依赖性;SB431542等ALK4/ALK5/ALK7抑制剂可辅助拆分SMAD2/3信号,但不能作为ALK7特异性的唯一证据。

 

8.2 脂解与脂滴表型

        脂解功能可通过Glycerol和FFA释放直接评价,并结合ATGL/PNPLA2、HSL/LIPE、PLIN1等指标分析脂解程序。TG含量和脂滴面积反映脂肪细胞储脂状态,因此“脂解产物增加+TG或脂滴下降”比单独观察某一种蛋白变化更能说明Activin E–ALK7对脂质动员的实际影响。

 

8.3 体成分与肝脂

        体内研究应分别评价Body Weight、Total Fat、Visceral Fat、Subcutaneous Fat、Lean Mass和Liver Fat,并同步监测循环FFA、TG、Glucose和Insulin。INHBE/ALK7干预尤其需要关注Fat Mass下降后是否出现FFA持续升高或肝脂增加,以区分有效脂质利用与单纯脂质重新分配。

 

9 INHBE/Activin E–ALK7相关研究产品

9.1 Activin受体与ALK7-SMAD信号研究

 

货号

名称

级别和纯度

靶点/节点

研究用途

rp142514

Recombinant Human Activin RIIB Protein

无动物源, 无载体, 生物活性, ActiBioPure™, 高性能, His标签, Fc标签, ≥95%(SDS-PAGE)

ActRIIB

Activin相关II型受体结合与功能研究

rp168392-GMP

Recombinant Human/Mouse/Rat Activin A GMP Protein

无动物源, 无载体, 生物活性, ActiBioPure™, 高性能, ≥97%(SDS-PAGE&SEC-HPLC)

Activin A

Activin家族配体及受体功能对照

Ab110625

Recombinant Inhibin beta A Antibody

重组, ExactAb™, 已验证, 0.2 mg/mL

INHBA

Activin A表达及配体背景检测

Ab209794

Oxford Brookes U. patent anti-Activin Beta-B (anti-INHBB)

无动物源, 无载体, 重组, ExactAb™, 低内毒素, 无叠氮钠, 已验证, ≥95%(SDS-PAGE&SEC-HPLC), 见COA

INHBB

Activin家族配体组成比较

S408658

SB431542

Moligand™, 10mM in DMSO

ALK4/ALK5/ALK7

ALK依赖性SMAD2/3信号拆分

Ab186978

Smad3 Mouse mAb

无载体, ExactAb™, 无叠氮钠, 已验证, 高性能, PBS Only, ≥95%(SDS-PAGE), 1.0 mg/mL

SMAD3

Activin E–ALK7经典下游信号评价

 

9.2 脂肪细胞储脂与脂解功能评价

 

货号

名称

级别和纯度

评价方向

结果意义

Ab087574

Recombinant Adipose Triglyceride Lipase Antibody

重组, ExactAb™, 已验证, 0.7 mg/mL

ATGL/PNPLA2

评价Triglyceride脂解起始能力

Ab121274

Recombinant Perilipin-1 Antibody

重组, ExactAb™, 已验证, 见COA

PLIN1

评价脂滴稳定性及脂解调控状态

T1505523

甘油三酯 (TG) 含量检测试剂盒 (GPO-PAP, 微量法)

BioReagent

TG含量

判断脂肪细胞或组织储脂水平

A1492746

游离脂肪酸 (FFA) 含量检测试剂盒 (微量法)

BioReagent

FFA释放

判断脂肪酸动员程度

F1527511

游离脂肪酸含量检测试剂盒 (酶法, 微量法)

BioReagent

FFA定量

用于FFA释放及脂解相关表型评价

rp173384

adiponectin

Moligand™

Adiponectin信号

评价成熟脂肪细胞代谢功能

Ab087547

Recombinant ADPN/Adiponectin Antibody

≥90%(SDS-PAGE), 见COA

Adiponectin检测

辅助判断脂肪组织功能状态

L329647

Recombinant Mouse Leptin Protein

无动物源, 无载体, 生物活性, ActiBioPure™, PBS Only, ≥95%(SDS-PAGE)

Leptin信号

研究脂肪储量与长期能量状态的联系

 

9.3 肝—脂肪轴与减脂机制对照

 

货号

名称

级别和纯度

在研究体系中的作用

适用比较

I755826

胰岛素(Insulin)(人)

重组, 冻干粉, ≥95%(HPLC), 大肠杆菌表达

建立脂肪细胞Insulin响应背景

分析脂解增强是否伴随Insulin sensitivity变化

EJ1515550

小鼠超敏胰岛素(hs-INS)酶联免疫吸附测定试剂盒

BioReagent

小鼠循环Insulin检测

评价INHBE/ALK7干预后的全身代谢状态

EJ1515425

大鼠胰岛素(INS)酶联免疫吸附测定试剂盒

BioReagent

大鼠循环Insulin检测

用于大鼠脂肪代谢模型评价

G1527306

葡萄糖含量检测试剂盒 (NADPH速率, 紫外比色法)

BioReagent

Glucose检测

配合Insulin判断糖代谢变化

T412109

Tirzepatide 钠盐

Moligand™, ≥99%

GIPR/GLP-1R药理对照

比较摄食控制与INHBE/ALK7脂肪动员的差异及联合效应

S774153

司美格鲁肽 (Semaglutide)

无动物源, 无载体, PharmPure™, 通过内毒素测试, ≥99%

GLP-1R减重对照

比较经典摄食型减重与脂肪组织直接调控

E421270

Exendin Fragment 9-39

Moligand™, 10mM in DMSO

GLP-1R机制阻断

拆分联合体系中的GLP-1R贡献

 

        INHBE/Activin E–ALK7通过连接肝脏脂肪酸感知与脂肪组织储能限制脂解。ARO-INHBE和ARO-ALK7分别从配体端和受体端验证了这一信号轴的药理潜力,其研究价值不仅在于降低Fat Mass,更在于改善内脏脂肪、肝脂和整体脂质分布,并为与Tirzepatide等摄食型减重药物形成机制互补提供新的方向。

 

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引用本文

阿拉丁科学.《新兴减脂靶点:INHBE/Activin E–ALK7信号轴》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年9月15日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/emerging-fat-loss-target-the-inhbeactivin-signaling-axis.html
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