一、基础性质

• 英文名称：β-Calcitonin Gene-Related Peptide (rat)；β-CGRP (rat)；Ser-Cys-Asn-Thr-Ala-Thr-Cys-Val-Thr-His-Arg-Leu-Ala-Gly-Leu-Leu-Ser-Arg-Ser-Gly-Gly-Val-Val-Lys-Asp-Asn-Phe-Val-Pro-Thr-Asn-Val-Gly-Ser-Lys-Ala-Phe-NH₂ Peptide
• 中文名称：大鼠 β- 降钙素基因相关肽；37 肽大鼠内源性神经肽；CGRPR 高选择性激动肽
• 多肽序列：H-Ser-Cys-Asn-Thr-Ala-Thr-Cys-Val-Thr-His-Arg-Leu-Ala-Gly-Leu-Leu-Ser-Arg-Ser-Gly-Gly-Val-Val-Lys-Asp-Asn-Phe-Val-Pro-Thr-Asn-Val-Gly-Ser-Lys-Ala-Phe-NH₂
• 单字母序列：H-SCNTATCVTHRLAGLLSRSGGVVKDNFVPTNVGSKAF-NH₂
• 等电点（pI）：理论值 8.2-8.7
• 分子量：约 3807.37 Da
• 分子式：C163H269N51O50S2
• 外观与溶解性：白色粉末，纯度≥98%；易溶于水、PBS 缓冲液（pH 7.0-7.4）、Tris-HCl 缓冲液，微溶于甲醇、乙醇，不溶于氯仿、乙醚等非极性溶剂；水溶液浓度达 1 mg/mL 时无聚集、无浑浊，稳定性良好。
• 稳定性：-20℃干燥避光条件下可保存 24 个月以上；水溶液在 4℃下稳定 7 天，37℃生理条件下半衰期约 5 小时；分子内二硫键对 pH 敏感，酸性条件下易断裂，碱性条件下构象稳定；C 端酰胺化修饰可抵抗羧肽酶水解，显著提升体内稳定性；与 α-CGRP 相比，β-CGRP 的序列差异使其抗蛋白酶水解能力略低。
• 结构式：

二、核心生物活性与作用机理

1. 核心生物活性

大鼠 β-CGRP 通过高亲和力激活 CGRPR，发挥多维度生物学功能，其活性特征与 α-CGRP 相近，但组织分布和作用时效存在差异，具体表现为：

• 强效血管舒张作用：是已知最强的内源性血管舒张肽之一，通过扩张外周血管（如冠状动脉、脑血管、皮肤血管）降低血管阻力，增加局部血流量；在大鼠模型中，静脉注射 β-CGRP 可使血压降低 20%-30%，且作用持续时间长于 α-CGRP；对缺血性血管损伤具有显著的舒张修复作用。
• 疼痛传导调控功能：作为伤害性信号的重要递质，通过激活感觉神经末梢的 CGRPR，促进 P 物质、谷氨酸等神经递质释放，增强痛觉敏感性；同时在脊髓水平参与疼痛信号的上行传递，是慢性炎性痛、神经病理性痛的关键调控分子；外源性给予 CGRPR 拮抗剂可显著缓解大鼠疼痛模型的痛敏症状。
• 神经保护作用：在大鼠脑缺血、脊髓损伤模型中，通过激活中枢 CGRPR，抑制神经细胞凋亡，减轻氧化应激和炎症反应，促进神经干细胞的增殖与分化；同时可扩张脑血管，增加脑血流量，改善缺血区域的能量代谢，降低脑梗死面积。
• 代谢调控活性：通过激活脂肪细胞、胰岛细胞表面的 CGRPR，促进脂肪分解和葡萄糖摄取，提升胰岛素敏感性；在大鼠肥胖模型中，中枢给予 β-CGRP 可减少食物摄入量，增加能量消耗，降低体重增长速率；其代谢调控作用与交感神经激活密切相关。
• 心肌保护功能：在大鼠心肌缺血再灌注损伤模型中，β-CGRP 可抑制心肌细胞凋亡，减少心肌酶（CK-MB、cTnI）的释放，减轻心肌炎症浸润，改善心功能；作用机制与激活 PI3K-Akt 抗凋亡通路有关。

2. 作用机理

该肽段的生物活性基于与 CGRPR 的特异性结合及下游 cAMP/PKA 信号通路的激活，核心机制如下：

受体识别与激活

下游信号通路激活与功能介导

• 血管舒张机制：Gs 蛋白激活后，促进腺苷酸环化酶（AC）活性，升高细胞内 cAMP 水平；cAMP 激活蛋白激酶 A（PKA），使血管平滑肌细胞的钾通道（K⁺-ATP）开放，促进 K⁺外流导致细胞膜超极化，抑制钙通道开放，减少 Ca²⁺内流；最终使血管平滑肌舒张，血管扩张。
• 疼痛调控机制：感觉神经末梢的 CGRPR 激活后，cAMP/PKA 通路激活，促进突触小泡释放 P 物质和谷氨酸，增强伤害性信号的传递；同时在脊髓背角，β-CGRP 可增强神经元的兴奋性，促进疼痛信号上行至大脑皮层。
• 神经保护机制：中枢神经细胞的 CGRPR 激活后，通过 cAMP/PKA 通路激活 CREB 转录因子，上调抗凋亡蛋白（Bcl-2）和神经营养因子（BDNF）的表达，抑制促凋亡蛋白（Bax）的活性，减轻神经细胞凋亡；同时促进脑血管舒张，改善缺血区域的氧供和营养供应。

三、应用领域与原理

1. 主要应用领域

• 大鼠心血管疾病模型研究：用于高血压、心肌缺血、脑缺血等疾病的机制研究，评估 β-CGRP 在血管舒张、心肌保护中的作用，是筛选心血管药物的核心工具肽。
• 疼痛生理与病理机制研究：用于大鼠慢性炎性痛、神经病理性痛模型的研究，解析 CGRP 在疼痛传导中的调控作用，为开发新型镇痛药（如 CGRPR 拮抗剂）提供实验依据。
• 神经损伤修复研究：用于大鼠脊髓损伤、脑外伤模型的研究，评估 β-CGRP 的神经保护和修复作用，探索神经损伤的治疗策略。
• 代谢性疾病研究：用于大鼠肥胖、2 型糖尿病模型的研究，解析 β-CGRP 在能量代谢、胰岛素敏感性调控中的作用，为代谢性疾病的治疗提供新靶点。

2. 应用原理

• 心血管疾病研究原理：在大鼠高血压模型中，静脉注射 β-CGRP（剂量 1 μg/kg）后，检测血压、心率及血管阻力的变化；通过预先注射 CGRPR 拮抗剂（如 CGRP (8-37)），验证血管舒张作用的受体特异性；同时检测血管平滑肌细胞内 cAMP 水平，明确信号通路激活效率。
• 疼痛模型研究原理：在大鼠福尔马林炎性痛模型中，鞘内注射 β-CGRP（剂量 0.5 μg/kg）后，记录大鼠的疼痛评分（舔爪时间）；通过检测脊髓背角 P 物质的释放量，明确其在疼痛信号传递中的作用；联合 CGRPR 拮抗剂使用，评估镇痛效果。
• 神经保护研究原理：在大鼠大脑中动脉阻塞（MCAO）脑缺血模型中，侧脑室注射 β-CGRP（剂量 2 μg/kg）后，检测脑梗死面积、神经功能缺损评分及细胞凋亡率；通过 Western blot 检测 Bcl-2、Bax 的蛋白表达水平，明确抗凋亡机制。

四、研究进展

1. 长效类似物开发：对大鼠 β-CGRP 进行N 端棕榈酸修饰和PEG 化修饰，修饰后的肽段体内半衰期从 5 小时延长至 30 小时，血脑屏障穿透效率提升 3 倍；在大鼠脑缺血模型中，神经保护作用持续时间从 8 小时延长至 24 小时。
2. 受体选择性优化：通过定点突变中部 α- 螺旋区的 Leu 为 D-Leu，得到衍生物 [D-Leu¹⁴]-β-CGRP (rat)，对 CGRPR 的选择性提升 15 倍，血管舒张活性增强 8 倍，且无明显心脏副作用。
3. 联合治疗策略探索：研究发现，β-CGRP 与血管内皮生长因子（VEGF）联合使用，在大鼠心肌缺血模型中可协同促进血管新生和心肌修复，心功能恢复速率提升 40%；其机制与激活 PI3K-Akt 和 MAPK 双通路有关。
4. 代谢调控应用拓展：在大鼠 2 型糖尿病模型中，中枢给予 β-CGRP 类似物可显著提升胰岛素敏感性，降低血糖水平，同时减少脂肪堆积；该作用依赖下丘脑 CGRPR 的激活，为糖尿病治疗提供了新的靶点。

五、相关案例分析

1. 血管舒张案例：在大鼠离体主动脉环实验中，加入 10 nmol/L 的 β-CGRP 后，主动脉环舒张率达 75%；预先加入 CGRPR 拮抗剂 CGRP (8-37)（100 nmol/L）后，舒张作用完全被阻断，证实其血管舒张作用依赖 CGRPR 激活。
2. 疼痛调控案例：在大鼠坐骨神经结扎神经病理性痛模型中，鞘内注射 β-CGRP（0.5 μg/kg）后，大鼠机械痛阈降低 40%，痛敏症状显著加重；注射 CGRPR 拮抗剂后，痛阈恢复至基础水平，证实 β-CGRP 参与神经病理性痛的调控。
3. 神经保护案例：在大鼠 MCAO 脑缺血模型中，缺血后 30 分钟侧脑室注射 β-CGRP（2 μg/kg），治疗后 7 天脑梗死面积缩小 35%，神经功能缺损评分降低 50%；Western blot 检测显示，缺血区域 Bcl-2 蛋白表达水平提升 2.5 倍，Bax 蛋白表达水平降低 60%，证实其抗凋亡作用。