2023-12-12

FGF1:抗糖尿病潜在药物靶标


成纤维细胞生长因子1(FGF1)在1979年被发现并在接下来的十年中确定其分子身份和特性,从1989年开始的一系列研究将FGF1与中枢摄食调节联系起来,然后在2012年发现FGF1在脂肪能量稳态中的作用。此后不久,描述了在外周和中枢注射FGF1的治疗益处。近年来,有关FGF1抗糖尿病作用的分子和细胞机制也已经开始被破译。

(数据来源Gasser E, et al. Nat Metab. 2022)


FGF1由155个氨基酸组成,主功能域为16-155区段,2-15区段为前导肽部分引导蛋白分泌定位。

(数据来源Uniprot)


FGF1普遍表达,在大脑和垂体中检测到最高水平,并且在脂肪、肝脏、骨骼肌、心脏、肺和肾脏等外周组织中大量表达。

(数据来源Protein Atlas)


作为自分泌/旁分泌调节剂,FGF1与硫酸乙酰肝素蛋白聚糖(HSPG)结合后可有效阻止自身循环。晶体研究表明,HSPG促进FGF1、FGFR和HSPG之间形成2:2:2二聚体。

(数据来源RCSB PDB)


伤口愈合延迟是糖尿病患者面临的严重健康问题,FGF-1在提高细胞增殖能力,促进细胞外基质的合成,促进血管生成、增殖和分化上具有积极作用,早在2005年,由中国科学家开发的重组人成纤维细胞生长因子1(rh-FGF1)基于获得中国食品药品监督管理局的批准,成为世界上第一个上市的FGF-1药物。2006年,rh-FGF1上市,用于治疗糖尿病溃疡。

近年来,关于FGF1在代谢阶段并在白色脂肪组织重塑中的机制研究,重新让大家重视起该蛋白的关键作用。主要表现在:(a)FGF1调控高脂肪饮食(HFD)诱导下的脂肪重塑,HFD分别通过营养传感和机械传感途径作为触发FGF1释放的应激源,FGF1通过FGFR1对前脂肪细胞的旁分泌作用促进新脂肪细胞的形成(增生)。增生与代谢上比肥大更有益的结果相关,在肥大中,预先存在的成熟脂肪细胞通过扩大尺寸来应对营养过剩,FGF1或Piezo1的敲除导致HFD下脂肪重塑受损和胰岛素抵抗加重;(b)FGF1通过抑制脂肪分解来降低血糖,在肥胖模型中,FGF1可自分泌/旁分泌作用于脂肪细胞,激活PDE4E(磷酸二酯酶4E)、抑制cAMP/PKA通路,从而抑制白色脂肪动员,减少肝脏中乙酰CoA对糖异生关键酶PC的别构激活作用,抑制肝糖异生;(c)FGF1(或FGFR1c的同源配体)介导骨骼肌中葡萄糖摄取增加,FGF1促进GLUT4表达并增加GLUT4向质膜的易位,这些FGF1调控通过FGFR1和AMPK中继。

(数据来源Gasser E, et al. Nat Metab. 2022)


基于FGF1在血糖控制中的摄食抑制、降糖作用,有部分临床试验的开展。

(数据来源Clinicaltrials)


另外FGF1与其受体FGFR调节细胞增殖和分化等关键生物过程,其对FGFR的异常激活可以促进许多肿瘤类型(包括肺癌或乳腺癌)中的肿瘤生长和血管生成,基于FGF1&FGFR信号轴在癌症中的作用,许多靶向该通路的新型药物也在开发中。例如:FGF1中和抗体阻断与FGFR1结合后,在体外细胞模型中观察到明显的抗增殖活性。

(数据来源Chudzian J, et al. Int J Mol Sci. 2018)


目前,FGF1引起人们高度关注主要在外周抗脂肪分解特性上,因为该通路可通过外周进入,可导致安全的急性和慢性降糖,并且在其机制基础方面取得了巨大进展,为其他干预策略铺平了道路,期待具有治疗作用的FGF1重组蛋白及其衍生物早日研发出来造福人类。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 203,547评论 6 477
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 85,399评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 150,428评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,599评论 1 274
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,612评论 5 365
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,577评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 37,941评论 3 395
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,603评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 40,852评论 1 297
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,605评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,693评论 1 329
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,375评论 4 318
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 38,955评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,936评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,172评论 1 259
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 43,970评论 2 349
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,414评论 2 342

推荐阅读更多精彩内容