【Gene of the Week】代谢性疾病相关基因之FGF21


    

代谢性疾病相关基因之FGF21

 

想调整研究方向,获得学术研究突破口?想获得论文选题思路,提高发文命中率?你需要了解学科发展态势和未来走向!赛业生物专栏《Gene of the Week》每周会根据热点研究领域介绍一个基因,详细为您介绍基因基本信息、研究概况和应用背景等,助您保持学术研究敏锐度,提高科学研究效率,期待您的持续关注哦。今天我们要讲的主角是在非酒精性脂肪肝、肥胖及糖尿病等代谢性疾病的发病过程中发挥重要作用的FGF21基因。

 

基因基本信息

FGF21基因敲除小鼠

备注:标有√的意为赛业红鼠库有该种保存状态的小鼠

 

FGF21基因研究概况

FGF家族成员具有广泛的促有丝分裂和细胞存活活性,并参与多种生物过程,包括胚胎发育,细胞生长,形态发生,组织修复,肿瘤生长和侵袭。成纤维细胞生长因子21(FGF21)是一种肝细胞因子 - 即由肝脏分泌的一种激素 - 通过下丘脑室旁核中的FGF21受体通过信号传导调节简单的糖摄入和对甜食的偏好,并与伏隔核内多巴胺神经传递减少相关。FGF21的功能主要表现在糖代谢、脂代谢及胰岛素抵抗等方面。

 

与FGF21相关的疾病包括获得性脂肪营养不良和肝细胞透明细胞癌。其相关途径包括脂蛋白代谢和呼吸链电子传递,化学渗透偶联产生的ATP以及解偶联产生的热量。与该基因相关的基因本体论(GO)注释包括生长因子活性和成纤维细胞生长因子受体结合。通过诱导葡萄糖转运蛋白SLC2A1 / GLUT1表达(而不是SLC2A4 / GLUT4表达)来刺激分化的脂肪细胞摄取葡萄糖。活性需要KLB的存在。

图1. FGF21基因的相互作用蛋白网图

图1. FGF21基因的相互作用蛋白网图

 

缺乏FGF21的小鼠不能完全诱导PGC-1α的表达来响应禁食时间延长,糖异生和酮生成受损。在小鼠中,通过长时间禁食PPAR-α,可在肝脏中强烈诱导FGF21 ,进而诱导转录共激活因子PGC-1α,并刺激肝糖异生、脂肪酸氧化和生酮。在白色脂肪组织中,PPAR-γ也会诱导FGF21的表达,这可能表明它还可以调节进食状态下的新陈代谢。啮齿动物和食用低蛋白饮食的人类中会诱导FGF21,饮食中必需氨基酸蛋氨酸水平的降低也会诱导FGF21的表达。在肝脏中特异性敲除FGF21后,小鼠发生脂肪肝和高脂血症,并且血清酮体水平降低。

 

FGF21 基因在人体组织的表达

图2. 人和小鼠FGF21 基因mRNA相对表达量

图2. 人和小鼠FGF21 基因mRNA相对表达量

 

推荐文献:

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