FGF家族成員具有廣泛的促有絲分裂和細(xì)胞存活活性,并參與多種生物過(guò)程,包括胚胎發(fā)育,細(xì)胞生長(zhǎng),形態(tài)發(fā)生,組織修復(fù),腫瘤生長(zhǎng)和侵襲。成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子21(FGF21)是一種肝細(xì)胞因子 - 即由肝臟分泌的一種激素 - 通過(guò)下丘腦室旁核中的FGF21受體通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單的糖攝入和對(duì)甜食的偏好,并與伏隔核內(nèi)多巴胺神經(jīng)傳遞減少相關(guān)。FGF21的功能主要表現(xiàn)在糖代謝、脂代謝及胰島素抵抗等方面。
與FGF21相關(guān)的疾病包括獲得性脂肪營(yíng)養(yǎng)不良和肝細(xì)胞透明細(xì)胞癌。其相關(guān)途徑包括脂蛋白代謝和呼吸鏈電子傳遞,化學(xué)滲透偶聯(lián)產(chǎn)生的ATP以及解偶聯(lián)產(chǎn)生的熱量。與該基因相關(guān)的基因本體論(GO)注釋包括生長(zhǎng)因子活性和成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體結(jié)合。通過(guò)誘導(dǎo)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白SLC2A1 / GLUT1表達(dá)(而不是SLC2A4 / GLUT4表達(dá))來(lái)刺激分化的脂肪細(xì)胞攝取葡萄糖。活性需要KLB的存在。
圖1. FGF21基因的相互作用蛋白網(wǎng)圖
缺乏FGF21的小鼠不能完全誘導(dǎo)PGC-1α的表達(dá)來(lái)響應(yīng)禁食時(shí)間延長(zhǎng),糖異生和酮生成受損。在小鼠中,通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間禁食PPAR-α,可在肝臟中強(qiáng)烈誘導(dǎo)FGF21 ,進(jìn)而誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄共激活因子PGC-1α,并刺激肝糖異生、脂肪酸氧化和生酮。在白色脂肪組織中,PPAR-γ也會(huì)誘導(dǎo)FGF21的表達(dá),這可能表明它還可以調(diào)節(jié)進(jìn)食狀態(tài)下的新陳代謝。嚙齒動(dòng)物和食用低蛋白飲食的人類(lèi)中會(huì)誘導(dǎo)FGF21,飲食中必需氨基酸蛋氨酸水平的降低也會(huì)誘導(dǎo)FGF21的表達(dá)。在肝臟中特異性敲除FGF21后,小鼠發(fā)生脂肪肝和高脂血癥,并且血清酮體水平降低。
FGF21 基因在人體組織的表達(dá)
圖2. 人和小鼠FGF21 基因mRNA相對(duì)表達(dá)量
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