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GIP是同一胃肠激素共同使用两个名称即抑胃肽(GastricInhibitoryPeptide，GIP)和葡萄糖依赖促胰岛素多肽(Glucose-dependentInsulinotropicPolypeptide，GIP)的共同称谓。GIP是由42个氨基酸组成的直链多肽激素，属于血管活性肠肽(VIP)/胰高血糖素/胰泌素家族。1970年由Brown等首先从猪小肠提取物中分离纯化。人抑胃肽(humanGIP，hGIP)基因定位于17号染色体上，GIP主要存在于十二指肠和空肠粘膜隐窝的K细胞；在大鼠，其胃、肠、脂肪、肾上腺皮质、垂体、脑、心、肺及大血管内皮中都有GIP受体基因(GIPreceptorgene，GIPR)mRNA表达。自1970年发现GIP以来，其研究多集中于结构方面，而功能方面的研究涉足不多，一般认为，GIP在调节血糖、抑制胃酸分泌以及肥胖症的发病中可能有重要作用，其理论研究和医药应用价值前景诱人，目前对GIP的研究已经成为一个较为活跃的研究领域。
用生化分离技术直接从动物体内提纯GIP，因其含量极微，从而使得GIP的获得具有来源有限、成本高企等不足；而依靠人工合成GIP，其造价也相当昂贵，因而GIP的产量也受到极大限制。本文利用分子生物学、生理学、生物化学、内分泌学、药理学及生物信息学等研究方法，进行了GIP基因的克隆、体外重组表达、重组人GIP蛋白(recombinanthumanGIP，rhGIP)的纯化及其生理活性检测等研究，在此基础上，研究并建立高效能的表达系统，提高分离纯化效率，以期得到有生物活性的rhGIP产品。本论文根据已知hGIP基因及其编码的氨基酸序列，结合表达宿主工程菌对密码子的偏好性，进行hGIP基因的改造和克隆，并进行原核表达，rhGIP融合蛋白的分离纯化，然后研究重组融合蛋白GIP的药理活性。
本研究中构建了rhGIP蛋白的融合表达质粒pET-32a(+)-GIP，然后对其表达条件进行了筛选。其优化诱导表达条件为：工程菌生长密度OD600值为0-50，IPTG浓度为0-5mmol/L，诱导温度为37℃，诱导表达时间4h，超声破碎及纯化用PBS缓冲液。融合蛋白约占细胞总蛋白的35％，其中部分为可溶性，部分以包涵体形式存在。通过亲和层析纯化此融合蛋白，经过WesternBlot检测，该蛋白质具有免疫活性，纯化的rhGIP融合蛋白经定量分析后，rhGIP融合蛋白浓度为3-75mg/ml。
rhGIP融合蛋白的药理作用研究主要进行了以下实验。首先是通过测定大鼠胃酸的pH值，观察rhGIP融合蛋白对大鼠胃液分泌的影响。实验结果表明，直接灌胃rhGIP融合蛋白能使大鼠胃液酸度下降，pH值显著高于生理盐水对照组(p＜0-01)，表明其有抑制胃酸分泌的作用；rhGIP融合蛋白组与标准品GIP组的作用差异不显著。另外，使用(苯海拉明)磷酸组胺能够使胃液的基础pH值下降，接着灌注GIP或rhGIP融合蛋白，大鼠胃液pH值均显著高于灌注生理盐水对照组(p＜0-01)，进一步验证了rhGIP融合蛋白抑制胃酸分泌的作用。其次，通过在高血糖背景下，腹腔注射rhGIP融合蛋白，检测其对大鼠血浆血糖浓度及血清中胰岛素浓度的影响。结果表明，rhGIP融合蛋白组在15min后，其血糖峰值较正常对照组显著降低(p＜0-05)；30min与单独注射葡萄糖的模型对照组无显著差异。rhGIP融合蛋白组的血糖变化情况与标准品GIP组无显著差异。葡萄糖模型对照组15min时，胰岛素水平达到峰值(533.19±66.2pmol/ml)，45min后降至接近基础值。标准品GIP组15min和30min时，胰岛素水平高于模型对照组，60min内的曲线下面积(AUC)显著大于模型对照组(p＜0.05)。rhGIP融合蛋白在15min时与标准品GIP胰岛素水平接近，在30、60min时，rhGIP融合蛋白组比GIP组引起的胰岛素水平升高显著(p＜0.05)，rhGIP融合蛋白组60min内的曲线下面积(AUC)显著大于GIP组的AUC(p＜0.05)。
再次，本文利用经过诱导分化的大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤菌株(PC12)作为神经细胞模型，通过形态学观察，NO自由基检测和MTT法检测细胞存活率，初步探讨了rhGIP融合蛋白对神经细胞生长的营养作用及其保护神经细胞免受Aβ诱导的痴呆损伤及缺氧损伤的作用。结果显示，培养细胞28h后，rhGIP融合蛋白组NO水平较正常对照组低，且差异显著(p＜0.05)。
利用Aβ25-35诱导PC12细胞凋亡，建立阿尔茨海默病(AD)细胞模型，0.1μmol/L标准品GIP组比模型对照组的细胞存活率差异显著(p＜0-05)；rhGIP融合蛋白低、中、高剂量(0.01、0.1、1.0μmol/L)组比模型对照组的细胞存活率差异极显著(p＜0.01)。标准品GIP组和rhGIP融合蛋白组作用效果无显著差异。PC12细胞缺氧损伤1.5h后，标准品GIP组和rhGIP融合蛋白组细胞存活率显著高于模型对照组(p＜0.05)，标准品GIP组和rhGIP融合蛋白组作用效果无显著差异。