医学新发现!FGF21竟能显著延长小鼠寿命?快来一探究竟

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近期,我们曾向您推荐一篇探讨通过限制特定氨基酸实现减重的学术论文。该文在阐述其作用机理时指出,在代谢与稳态调节方面发挥重要功能的内分泌因子,即成纤维细胞生长因子2(FGF21),在其中扮演了核心角色。

尽管被称为生长因子,FGF21与传统FGF在性质上存在显著差异,它并不具备显著的促细胞增殖功能,其作用更侧重于代谢、应激反应以及免疫调节等多个方面。最近,《细胞·代谢》杂志上发表的一篇论文,对FGF21的抗衰老效果进行了深入的剖析。

德克萨斯大学的科研团队的研究成果揭示,FGF21在饮食限制之外,对代谢具有积极影响,能显著增加由饮食引起的肥胖小鼠的预期寿命(从2.225年增至1.765年),其中寿命最长的个体甚至达到了3.3岁的高龄,并且它们的代谢状况良好,且不易发胖。

显然,FGF21是一种应对代谢障碍的强力候选药物靶点。

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先前已有研究着眼于FGF21在代谢性疾病治疗药物方面的应用前景,并通过实验验证了其在治疗2型糖尿病、脂肪肝等病症上的显著疗效。同时,众多文献资料亦指出FGF21对延缓衰老过程具有积极作用,甚至被誉为能够促进长寿的激素。

尽管以往的研究多集中在FGF21在表达量增高的老鼠身上进行,这样的实验确实有助于延长老鼠的寿命,然而,在生命初期就过度表达FGF21的老鼠却会出现发育上的异常,因此,这样的实验模型在科学上并不完备。

研究者们成功培育出一种新型模式小鼠,这种小鼠在成年期(大约10至12周大)仅在脂肪细胞中特异性地高表达FGF21蛋白,这样的设计旨在确保对小鼠的正常发育不造成干扰。同时,这种设计还能有效避免因饮食成分变化而对肝脏中FGF21表达造成的影响,从而减少实验误差。

研究人员对小鼠进行了高脂饲料的喂养,实验数据表明,脂肪细胞中FGF21的表达量显著提高后,高脂饮食小鼠的平均寿命得到了显著提升,其寿命中位数从1.765年增至2.225年,并且有部分小鼠的寿命甚至超过了3.3岁。

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FGF21在过表达的小鼠身上,其代谢指标同样表现出色,这些小鼠即便步入晚年,也能维持一个相当“苗条”的体态,脂肪含量较低,而肌肉量则相对较高。更令人称奇的是,尽管这些小鼠并未减少食物的摄入量,但它们却并未因此发胖。

研究人员对小鼠的能量消耗情况进行了观察,结果显示,在年轻阶段(10周大)FGF21基因表达量增加的小鼠,其能量消耗量明显比对照组要多,并且运动量也有所提升,但这种变化随着小鼠年龄的增长而逐渐减弱。

尽管步入老年后,它们的活动量有所减少,然而这些小鼠在葡萄糖稳定性和胰岛素反应性方面的表现依旧出色,这表明它们在年轻时坚持锻炼所带来的益处是持久的。

测序分析表明,在FGF21过度表达的小鼠步入老年阶段时,其脂肪组织内与胰岛素信号传导相关的蛋白质及基因水平持续上升,同时脂联素和GLUT4转运调控因子的表达量显著增加,增幅达到原来的8倍。

此外,脂质合成活动明显加剧,而脂解作用则有所减弱,这表明FGF21的持续过表达或许能够优化全身的脂质代谢过程。这一现象在小鼠模型中也有所体现,即在未受到高脂肪饮食诱导的肝脏脂肪变性方面。

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最终,研究人员深入研究了FGF21的作用原理。实验数据表明,FGF21能够减少脂肪组织中神经酰胺的合成,并加速其代谢过程,有效降低了神经酰胺的累积。这一过程有助于提升脂肪组织的胰岛素信号传导和细胞功能,进而实现了抗炎和代谢保护的双重效果。

总结来看,FGF21在成年脂肪组织中有选择性地表达,能够显著提升高脂饮食小鼠的寿命,并且对代谢健康产生积极影响。这种作用不仅表现在提升能量消耗和胰岛素的敏感性上,还通过减少内脏脂肪中的炎症反应和有害鞘脂含量,来维护多个器官的功能。

FGF21的持续高表达在治疗中表现出安全性和有效性,并未导致任何不良的副作用,预示着其在治疗领域具有巨大的应用潜力。为了进一步研究,未来有必要构建更为精确的遗传模型,并深入研究FGF21在局部和全身范围内的作用机制,以及不同性别之间的差异。同时,针对提高内源性FGF21水平的健康生活方式干预措施也应当引起重视。FGF21在调节代谢平衡和抑制炎症方面扮演着核心角色,这一特性为预防肥胖相关疾病以及推动健康老龄化进程提供了宝贵的策略和巨大的潜力。

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参考资料:

Gliniak等人研究发现,FGF21通过独立于生长抑制的代谢益处,在饮食诱导的肥胖中促进了寿命的延长,相关成果发表在《细胞代谢》杂志(2025年),具体文献链接为https://doi.org/10.1016/j.cmet.2025.05.011。

本文作者丨代丝雨