FGF1:一种治疗糖尿病的新型潜在药物

糖尿病是一种常见的内分泌代谢性疾病,它及其并发症的治疗是现代医学仍未解决的难题。常见的药物治疗有诸多不良反应,譬如胰岛素的长期使用会产生胰岛素耐受性。近年研究发现,酸性成纤维细胞因子（Fibroblast growth factor 1,FGF1或aFGF）及其衍生物能够使2型糖尿病小鼠的血糖快速恢复至正常水平,并且具有胰岛素增敏效果,规避了胰岛素治疗产生耐受性的问题。因此,人们对FGF1及其衍生物在开发新型T2DM疗法方面给予诸多期待。该综述系统介绍了FGF1的结构与功能、降糖功效的机制及新发现,对FGF1的2种注射方式和FGF家族在降糖作用方面进行了比较,并对FGF1在治疗糖尿病方面的研究进程进行展望,旨在为调节血糖、解决胰岛素耐受性问题提供一种新的思路和方法。     

精氨酸修饰成纤维细胞生长因子21及修饰后蛋白体内稳定性和糖代谢调节作用的研究

成纤维细胞生长因子21(fibroblast growth factor21,FGF21)是2000年发现的一个不依赖胰岛素调节血糖的细胞因子,有望成为治疗糖尿病的候选药物.但是,野生型FGF21由于半衰期较短,在体内不稳定,从而影响其成药性.为提高FGF21的稳定性,本实验在FGF21的C端添加了2个精氨酸(arginine,Arg),命名为FGF21-2A,用Compute pI/Mw软件计算之后,等电点(isoelectric point,pI)从5.43上升到5.84,随后进行了蛋白质的表达、分离纯化、体内稳定性及糖代谢调节作用的研究.诱导表达后菌液的SDS-PAGE图经BandScan5.0分析后显示FGF21-2A的表达量相对于野生型FGF21提高了10.6%.家兔体内半衰期检测实验结果显示FGF21-2A的半衰期显著延长.GOD-POD法检测HepG2肝癌细胞葡萄糖吸收实验、糖尿病小鼠降血糖实验和肝糖原检测实验的结果证明,FGF21-2A的降糖效果得到了增强,并且持续时间相对于野生型FGF21显著延长.Real-time PCR结果发现,长期注射FGF21-2A显著提高了糖尿病小鼠肝脏内葡萄糖转运蛋白(GLUT)1和葡萄糖激酶(GK)mRNA的表达量,降低了葡萄糖-6-磷酸酶(G6P)的mRNA表达量,表明FGF21-2A调节糖代谢的机制与野生型FGF21一致.综上所述,精氨酸修饰的FGF21其蛋白质稳定性提高,进而增加了对血糖的调控效果,有望成为新型糖尿病药物.     

《自然-医学》:一次治疗有望持久缓解糖尿病

正根据《自然-医学》在线发表的一篇论文,给小鼠和大鼠注射一次针对大脑调节血糖回路的激素,可以长久缓解糖尿病。虽然这种一次性治疗方法只在拥有轻度糖尿病的啮齿动物上有效,并且具体机制尚不清楚,但这种疗法涉及了一种在人类大脑中天然存在的激素,意味着这些发现有望在临床上治疗糖尿病。II型糖尿病的特点是血糖病理性的升高。早期研究显示,在小鼠的外周血液系统中注射成纤维细胞生长因子1(FGF1,一种参与了多种生物     

FGFs与糖尿病肾病、慢性肾病相关性研究进展

糖尿病肾病(DKD)和慢性肾脏病(CKD)是导致终末期肾病的重要病因,已成为全球性的公共健康问题,但其发病机制目前仍不明确,尚无有效的临床治疗手段。成纤维细胞生长因子(FGF)是一种信号调节蛋白,近年研究发现其家族成员,特别是FGF1、FGF21、FGF23与糖尿病肾病及慢性肾脏病的发生发展息息相关。该文总结了近年来FGFs与DKD、CKD相关性的临床及实验研究进展,以期为DKD、CKD的早发现、早干预及改善患者预后提供新思路。     

成纤维细胞生长因子21对1型糖尿病动物模型的肝糖代谢影响及机制研究

成纤维细胞生长因子(FGF)-21是FGF家族的成员之一.作为近年发现的一种新的糖代谢调节因子,大量研究表明,FGF-21是一种不依赖胰岛素,能够独立降糖的2型糖尿病治疗潜力型药物.但是,能否应用于1型糖尿病的治疗,国内外目前尚无报道.通过改良传统造模方法,诱导小鼠缓慢产生糖耐量异常,研究FGF-21对此类模型的糖代谢影响及肝糖代谢机制.通过检测FGF-21短期注射和长期注射后模型动物血糖的变化,研究FGF-21在模型动物上对血糖的调控效果.采用实时定量PCR检测FGF-21对模型动物肝脏中葡萄糖转运蛋白(GLUT)1、4 mRNA的表达影响.利用蒽酮法检测模型动物肝脏中糖原合成量.实验结果显示,FGF-21能够调节1型糖尿病动物的血糖水平,并呈剂量依赖性.同时,首次在1型糖尿病动物模型上证实了低剂量FGF-21(0.125 mg/kg)与胰岛素的协同作用效果优于相同剂量FGF-21和胰岛素单独注射的效果.治疗结果表明,FGF-21能够维持1型糖尿病动物模型血糖在正常范围,效果优于胰岛素.实时定量PCR结果发现,与胰岛素上调GLUT4 mRNA表达量不同的是,FGF-21作用动物模型8周后,GLUT1 mRNA表达量显著提高,长期的FGF-21与胰岛素协同注射使GLUT1、4 mRNA表达量同时显著提高.长期FGF-21与胰岛素协同注射组和高剂量FGF-21注射均可显著提高模型动物肝糖原的合成.结果表明,FGF-21促进动物模型糖代谢机制与增加GLUT1表达、增加糖原合成作用有关.为临床应用FGF-21治疗1型糖尿病,增加胰岛素敏感性提供了理论依据.     

不同活动、饥饿和饮食成分状态下FGF21的动力学表达

成纤维细胞生长因子21（fibroblast growth factor,FGF21）是FGF家族中的新成员．目前研究显示,FGF21是一个新的糖脂代谢调节因子,有望成为治疗糖尿病的新型药物．为探讨FGF21的生理功能,利用real-time PCR和Western印迹,检测FGF21在不同生理或病理状态下基因水平和蛋白水平的表达量变化规律．实验结果显示,在全天24 h中,小鼠肝脏中FGF21在晚18点至21点,表达量显著升高,这可能与啮齿类动物傍晚活动加强及进食习性有关|FGF21在饥饿后表达量显著升高,在饥饿后喂食FGF21的表达量下降,并且随着饥饿时间的延长,FGF21的表达量升高,说明FGF21与饥饿程度呈正相关|灌注葡萄糖后20 min内,FGF21的表达量下降,而灌注脂肪乳20 min内,FGF21的表达量上升,说明葡萄糖是FGF21的负调节因子,而脂肪乳是FGF21的正调节因子|利用谷氨酸钠造模的肥胖小鼠,肝脏中FGF21的表达量显著高于同龄对照组,说明肥胖可诱导FGF21高表达．综上所述,FGF21的表达量变化与小鼠夜间活动取食、饥饿程度、饮食中不同的成分以及肥胖有关.     

FGF21代谢调节机制的研究进展

代谢综合征在全世界广泛流行，我国代谢综合征的发病率已达24.2%。代谢综合征是糖尿病和心血管疾病发病的危险因素。成纤维细胞生长因子21(fibroblast growth factor 21,FGF21)是一种代谢信号调节蛋白，外源性FGF21类似物具有降低血糖、血脂和体重等多种药理作用，但FGF21调节代谢的机制目前仍不明确，可能涉及脂联素依赖途径、非脂联素依赖途径和大脑中枢调节途径等。临床研究发现，高水平的FGF21与代谢综合征的发生、发展和不良预后密切相关，存在“FGF21抵抗”。本文旨在概述FGF21代谢调节机制的最新研究进展，以期为代谢性疾病的临床诊疗和研究提供新思路。     

EPO对高脂喂养小鼠棕色脂肪组织PRDM16、FGF21表达及STAT3磷酸化水平的影响

目的：探索促红细胞生成素（EPO）对高脂饲料（HFD）喂养小鼠血糖和血浆胰岛素水平、胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）、糖耐量,以及棕色脂肪组织中含PR结构域蛋白16（PRDM16）、信号转导与转录激活因子3（STAT3）磷酸化水平（p-STAT3/STAT3）、成纤维细胞生长因子21（FGF21）mRNA以及蛋白质表达的影响,为肥胖及其并发症的发生机制提供线索。方法：20只高脂饲料喂养的C57BL/6J雄性小鼠随机分为对照组（HFD-Con）和EPO组（HFD-EPO）,两组分别腹腔注射生理盐水和EPO（200 IU/kg）,每周3次,连续4周。4周后检测两组动物的体重、血糖与血浆胰岛素水平、HOMA-IR及糖耐量的变化;分别使用实时定量PCR法和Western blot法检测棕色脂肪组织中PRDM16、STAT3、FGF21 mRNA和蛋白质水平。结果：腹腔注射EPO 4周后,HFD-EPO组小鼠体重为（26.65±0.85）g,HFD-Con组体重为（31.50±1.60）g,P<0.01。HFD-Con组血糖为（91.06±9.86）mg/dl,HFD-EPO组为（62.79±8.09）mg/dl,P<0.01;HFD-EPO组小鼠血浆胰岛素水平为（10.56±1.06）μU/ml,HFD-Con组为（13.2±1.1）μU/ml,P<0.01。与HFD-Con组比较,HFD-EPO组的糖耐量水平显著改善,胰岛素抵抗指数下降;HFD-EPO组动物棕色脂肪组织中PRDM16、FGF21mRNA以及蛋白质表达,p-STAT/STAT3水平均显著增加,两组小鼠肝脏中FGF21 mRNA含量、血浆中FGF21含量无明显差异。结论：EPO可能通过增加棕色脂肪组织中PRDM16表达促进棕色脂肪组织的分化,降低高脂喂养小鼠的血糖水平、改善高脂喂养小鼠的糖代谢状态。     

肥胖与糖尿病的连结点——胰岛素抗性蛋白

在研究抗糖尿病新药TZDS的作用机制发现胰岛素抗性蛋白（resistin),它是由脂肪细胞分泌的脂肪细胞特异性多肽。在肥胖小鼠中,胰岛素抗性蛋白与高血糖症和胰岛素抗性有关。在胰岛素抵抗和高血糖症中,胰岛素抗性蛋白升高,如果给予胰岛素抗性蛋白抗体则血糖下降,对胰岛素的敏感性也得到恢复。这表明胰岛素抗性蛋白可能与肥胖和糖尿病有关,可能为两者之间的连结点。     

多脂鳞伞多糖提取物对链脲佐菌素诱导糖尿病小鼠抗糖尿病活性

多脂鳞伞Pholiota adiposa是一种珍贵的食药用真菌。本文研究了多脂鳞伞子实体中提取的真菌多糖(PAP)对高脂饮食联合链脲佐菌素诱导的2型糖尿病小鼠的抗糖尿病作用。研究表明,PAP治疗组的空腹血糖水平显著降低,体重增加,并且三酰甘油(TG)、总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的水平降低,而超氧化物歧化酶(SOD)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的水平、过氧化氢酶(CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)在PAP治疗组中显著增加。模型组的胰腺和肝脏组织表现出显著的病理学变化,PAP治疗组具有改善作用,PAP治疗组胰岛形态和功能显著恢复,此外,蛋白质印迹分析表明,PAP处理后PI3K、AKT、p-AKT、p-IRS1、IRS1、GSK3β和p-GSK3β等蛋白的表达增加,PI3K、p-AKT等信号通路与胰岛素抵抗的减轻相关。综上所述,PAP能降低小鼠空腹血糖水平、调节机体氧化应激性、保护肝脏及胰腺等器官并且能够介导PI3K、p-AKT等信号通路起到预防和治疗糖尿病的作用。     

老年2型糖尿病患者的血清FGF21水平与临床参数的相关性研究

目的目的对老年糖尿病患者的空腹血浆成纤维细胞生长因子（Fibroblast growth factor21,FGF21）的水平与其临床参数进行相关性分析。方法对辽宁省沈阳市部分社区进行糖尿病普查,对78名65岁以上老年糖尿病患者的空腹血浆FGF21的水平与其临床参数进行相关性分析。其中包括腰围、体重指数（BMI）、血生化学指标、应用针对糖尿病,高血压和血脂异常治疗药物的情况等。结果在单变量分析中,2型糖尿病患者的FGF21水平与是否使用贝特类药物、甘油三酯水平、肌酐水平、腰围和BMI有独立相关性。经过校正年龄,性别和BMI之后进行多元线性回归分析发现,血清FGF21水平与贝特类药物的使用、TG水平、肌酐水平、LDL-C水平、胰高血糖素水平等独立相关。结论在老年2型糖尿病患者中,空腹血清FGF21水平与使用贝特类降脂药物,血脂水平,肾功等密切相关,说明FGF21水平在此类患者的糖脂代谢中占有重要地位。     

FGF21对糖尿病Beagle犬降糖作用的研究

[目的]探讨成纤维细胞生长因子-21(FGF21)对糖尿病Beagle犬的降糖作用。[方法]通过注射四氧嘧啶(ALX)50 mg/kg和链脲霉素(STZ)30 mg/kg溶液,建立糖尿病Beagle犬动物模型。糖尿病模型复制成功后,考察25μg/kg、50μg/kg和100μg/kg的FGF21以及阳性对照50μg/kg的地特胰岛素注射液(Det),每72 h给药1次,连续给药10次后,对糖尿病Beagle犬血糖等生化指标和肝脏、胰腺组织切片的影响。[结果]与模型组相比,FGF21各剂量给药组Beagle犬体重呈现升高趋势(p0.05),各给药组血糖、糖化血红蛋白水平均显著降低,并呈剂量依赖性,即随着FGF21给药剂量的增加,治疗效果更明显,其中高剂量组治疗效果最佳,治疗后空腹血糖达到8.77±5.74 mmol/L,糖化血红蛋白浓度4.89±1.36%,C肽浓度为0.010±0.000 nmol/L,与模型组存在显著差异(p0.01、p0.05、p0.01)。FGF21各剂量组肝脏和胰腺组织病变程度明显减轻。[结论]FGF21对Beagle犬有明显的降低血糖作用,FGF21各剂量组肝脏和胰腺组织病变程度明显减轻,为糖尿病治疗提供了新思路。     

c-Cbl介导了hSef的泛素化和降解

Sef(similar expression to fgf genes)作为FGF信号通路中可诱导的拮抗分子相继在斑马鱼,小鼠,和人类中被鉴定出来,并进行了相应的功能研究.目前对于Sef蛋白本身稳定性的研究还未见报道.对c-Cbl对Sef稳定性的影响进行了研究.免疫荧光实验表明Sef能够和c-Cbl蛋白在细胞中发生共定位,随后的免疫共沉淀实验证明Sef能够和c-Cbl发生相互作用.体内泛素化实验表明c-Cbl能够使Sef发生明显的泛素化作用.这种泛素化最终导致了Sef本身的剂量依赖性的降解.针对c-Cbl的siRNA表达也使Sef稳定细胞系的表达水平得到恢复.结果表明,c-Cbl对Sef的泛素化及降解可能作为一种调控拮抗因子的蛋白质水平从而最终调节信号通路的一种机制.     

西施舌水提物对链脲佐菌素诱导糖尿病小鼠的降血糖作用(英文)

采用链脲佐菌素(STZ)诱发糖尿病小鼠模型,观察西施舌水提物对糖尿病小鼠血糖和糖原含量的影响,以及对6-磷酸果糖激酶、丙酮酸激酶、葡萄糖-6-磷酸酶、果糖-1,6-二磷酸酶、糖原合酶、糖原磷酸化酶等糖代谢相关酶活性的影响。研究西施舌对糖尿病小鼠的降血糖效果和机制。结果表明,西施舌水提物能降低正常小鼠血糖水平和提高血糖耐受性,降低糖尿病小鼠的血糖和血液尿素含量,提高血清总蛋白含量。西施舌水提物能调节糖尿病小鼠的肝糖原含量和糖代谢相关酶活性趋于正常水平,其中灌胃西施舌150 mg/kg的糖尿病小鼠调节效果最佳。西施舌水提物可通过调节糖代谢相关酶活性保持糖尿病小鼠血糖稳态。     

核桃低聚肽对db/db小鼠血糖的影响作用研究

目的：研究核桃低聚肽（walnut oligopeptides,WOPs）干预对db/db糖尿病模型小鼠血糖的影响作用。方法：选择db/db糖尿病小鼠模型,将其随机分为3个核桃低聚肽组（220、440、880mg/kg·BW）、糖尿病模型对照组、二甲双胍对照组、乳清蛋白对照组;并选用db/m小鼠作为非糖尿病小鼠空白对照。经过为期6周的干预,检测小鼠空腹血糖、餐后血糖以及糖耐量实验血糖曲线下面积。结果：核桃低聚肽（880mg/kg·BW）可降低db/db糖尿病小鼠空腹血糖水平和餐后血糖水平,同时能有效改善糖耐量（P＜0.05）。结论：核桃低聚肽干预可有效降低糖尿病小鼠的血糖水平,改善糖耐量,具有辅助降血糖功能。     

FGF23/α-Klotho信号传导的分子机制

成纤维细胞生长因子23(fibroblast growth factor 23,FGF23)是内分泌型FGFs家族中的重要一员,是一种重要的骨源性调磷激素。FGF23主要通过结合成纤维细胞生长因子受体(fibroblast growth factor receptor,FGFRs)/α-Klotho的复合物来调控肾脏中磷和维生素D的代谢。FGF23信号通路的异常与多种代谢性疾病尤其是慢性肾病(chronic kidney disease,CKD)有非常密切的关系。FGF23水平的不断上升是导致CKD患者疾病进程加快、诱发并发症甚至最终死亡的主要因素。通过对最近发表的FGF23-FGFR1c-α-Klotho三元复合物蛋白结构的分析,更好地阐明FGF23蛋白信号传导的分子机制,为相关疾病的治疗或药物开发提供新的策略。     

3T3-L1脂肪细胞膜FGF-21结合蛋白的初步鉴定

成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor,FGF）-21是最近发现的1个可以独立调节血糖的细胞因子,有望成为治疗2型糖尿病的备选药物．但是,FGF-21调解血糖的机理尚不十分清楚．为探讨该因子功能受体,应用偶联方法,以3T3-L1脂肪细胞为靶标,以FGF-21为诱饵,在3T3-L1脂肪细胞膜上寻找结合蛋白．结果表明,生物素标记的FGF-21可与脂肪细胞膜蛋白形成分子质量大小约300 kD以上两组复合物．竞争试验显示,非标记的FGF 21可与生物素标记的FGF-21竞争、抑制标记的FGF-21参入复合物;应用非标记FGF 21剂量越大,抑制后者参入复合物的程度越强.结果提示,该复合物是FGF-21特异性的．此外,随着生物素标记的FGF-21剂量增加,观察到的标记复合物越多;但是,当FGF-21剂量达12.5 mg/L以上时,观察到的复合物数量不再增加．实验结果提示,复合物形成与FGF-21剂量相关;FGF-21特异结合的蛋白质结合位点饱和后,复合物形成量最大．同时,采用FGF受体特异性抑制剂SU5402可特异性抑制FGF-21在3T3-L1脂肪细胞中的促进葡萄糖吸收作用,提示本实验所观察到的FGF-21 膜蛋白复合物可能就是FGF-21-FGF受体     

驱动蛋白-1在小鼠脂肪组织糖脂代谢中的作用研究

目的:本文旨在探讨动物体内水平驱动蛋白-1在脂肪组织糖、脂代谢中的作用。方法:通过Cre/Loxp重组系统构建脂肪组织特异性敲除驱动蛋白-1的小鼠模型,在生理水平观察驱动蛋白-1表达缺陷对小鼠糖代谢、脂代谢和脂肪因子分泌的影响。结果:与六月龄对照组小鼠相比,同月龄驱动蛋白-1敲除小鼠的体重、脂肪组织重量和空腹血糖水平没有显著差异,但是其血清胰岛素水平显著升高;使用葡萄糖耐量试验(GTT)和胰岛素耐量实验(ITT)对小鼠的糖代谢水平进行评估,结果显示驱动蛋白-1敲除小鼠表现为葡萄糖不耐受、胰岛素不耐受;进一步血清检测显示驱动蛋白-1敲除小鼠表现为高甘油三酯血症和血清脂联素水平降低。结论:驱动蛋白-1在脂肪组织中参与调节糖、脂代谢过程,其表达或功能障碍是2型糖尿病等代谢性疾病的一个重要的发病因素。     

血管生成素样蛋白2在糖尿病肾病小鼠肾脏中的表达研究

利用半定量RT-PCR和免疫组化的方法同时从mRNA水平和蛋白质水平对血管生成素样蛋白2在不同病理阶段的2型糖尿病肾病模型小鼠--db/db小鼠肾脏中的表达情况进行了较为系统的分析.结果发现:a.在糖尿病前的db/db小鼠(4周龄的db/db小鼠),血管生成素样蛋白2与作为正常对照的db/m小鼠相比,差异不是很大,随着肥胖的加剧,高血糖、蛋白尿的出现,血管生成素样蛋白2在db/db小鼠肾脏中的表达无论从mRNA水平还是从蛋白质水平均显著升高.b.从免疫组化的分析结果来看,血管生成素样蛋白2主要分布于小鼠肾脏的肾小球部分,主要是沿毛细血管袢呈线性分布,其位置与足细胞的位置重叠,足细胞是小鼠肾脏中血管生成素样蛋白2的主要分泌细胞.c.小鼠肾脏血管生成素样蛋白2的表达水平似乎还与鼠龄相关:虽然变化幅度不是很大,但在周龄较大的小鼠(如20周龄以上),其表达水平相对较高.上述工作不仅印证了先前对2型糖尿病肾病患者肾小球基因表达谱的分析结果,更加明确了血管生成素样蛋白2与糖尿病肾病的相关性,同时揭示了血管生成素样蛋白2在正常小鼠和糖尿病肾病小鼠肾脏中的表达、分布和变化规律,有利于进一步揭示血管生成素样蛋白2的功能及其在糖尿病肾病发生、发展过程中的可能作用,探讨糖尿病肾病的分子机制.     

嗜酸乳杆菌对Ⅱ型糖尿病小鼠预防与治疗的研究

目的观察糖尿病易感小鼠及患病小鼠的病情与肠道菌群变化情况,探讨二者之间的联系,为预防与治疗Ⅱ型糖尿病提供实验依据。方法昆明系小鼠50只,随机分为5组:空白对照组(CON组)、病例对照组(DM组)、预防组(Y组)、低剂量治疗组(L组)和高剂量治疗组(H组),每组10只,以链脲佐菌素(STZ)腹腔注射构建Ⅱ型糖尿病小鼠模型,CON组仅每日予以同等剂量生理盐水,Y组造模前灌胃嗜酸乳杆菌。各组每日灌胃相应浓度药物进行治疗,CON组与DM组以等量生理盐水处理。观察至造模后25 d各组的体重、空腹血糖、C肽水平、血脂谱、胰腺组织学和肠道菌群变化情况。结果 (1)灌胃嗜酸乳杆菌活菌制剂后,小鼠血糖降低,小鼠体重恢复至正常,C肽水平有所回升,肠道益生菌的数量有所恢复。但是某些条件致病菌在整个实验里呈递增状态。(2)STZ诱导Ⅱ型糖尿病后,小鼠TG、LDL升高,而TC与HDL变化不明显。灌胃后25 d,各组小鼠升高的TG、LDL均有不同程度的回落。(3)小鼠胰岛病理结构变化:Y组胰岛细胞形态接近CON组,边界较清楚,细胞排列较整齐,胰岛数及岛内细胞数多于L、H组,细胞分布均匀,核大小基本相等,少部分核固缩。结论嗜酸乳杆菌对STZ所致Ⅱ型糖尿病小鼠胰岛结构和功能的损伤具有保护作用;STZ建立Ⅱ型糖尿病模型小鼠肠道菌群发生紊乱,双歧杆菌和乳杆菌的数量减少。肠杆菌、葡萄球菌变化的规律不明显。