成纖維細胞生長因子20(FGF20)是FGF9亞家族成員,作為調節(jié)中樞神經發(fā)育和功能的神經營養(yǎng)因子。
(數(shù)據(jù)來源AlphaFold)
FGF20由208個氨基酸組成,屬于分泌型胞外蛋白,無信號肽區(qū)段,功能域為全長序列,其中包括一段無序結構。
(數(shù)據(jù)來源Uniprot)FGF20表現(xiàn)出受限的表達譜,并且主要在大腦組織譜系中表達。
(數(shù)據(jù)來源Protein Atlas)FGF20可結合FGFR1c和特定細胞質酪氨酸殘基的磷酸化觸發(fā)MPAK通路激活,在多巴胺能神經元的存活中起重要作用,并促進神經和胚胎干細胞分化為多巴胺能神經元,從而減輕帕金森病動物模型的神經系統(tǒng)癥狀。
(數(shù)據(jù)來源Itoh N, et al. Front Mol Neurosci. 2013)
鑒于FGF20的分布及功能,早期主要集中在該基因的變異與帕金森病相關性研究上,但目前仍未有足夠的證據(jù)證明其關聯(lián)性,反倒基于全基因組測序(WGS)數(shù)據(jù)分析確定了FGF20基因變異與兒童期哮喘相關聯(lián)。
(數(shù)據(jù)來源Hecker J, et al. Hum Mol Genet. 2022)
使用工程化的FGF20敲入等位基因鑒定嗅覺上皮(OE,嗅覺所需的神經感覺器官。鼻甲,鼻腔壁的骨質突起,增加了OE排列的鼻腔內的表面積。)祖細胞群,F(xiàn)GF20陽性跨上皮祖細胞(FEP)細胞對Wnt/β-連環(huán)蛋白信號傳導有反應,Wnt信號抑制FEP細胞分化為OE基礎祖細胞及其后代并正向調節(jié)FGF20表達。并進一步表明FGF20向底層間充質發(fā)出信號以調節(jié)鼻甲骨的生長。
(數(shù)據(jù)來源Yang LM, et al. Dev Cell. 2018)
在Wnt信號通路上,重組人FGF20 (rhFGF20) 蛋白可逆轉TNF-α誘導的細胞遷移和血管形成損傷,通過調節(jié)Wnt/β-catenin通路促進顱腦外傷后血管生成和血管修復。
(數(shù)據(jù)來源Guo R, et al. Biomed Pharmacother. 2021)
另外FGF20的過度表達可防止壓力過載引起的心臟肥大。從機制上講,F(xiàn)GF20上調SIRT1表達,導致FOXO1去乙?;?,這種作用促進下游抗氧化基因的轉錄,從而抑制氧化應激;驗證上,F(xiàn)GF20的抗肥大作用在SIRT1敲除小鼠中被很大程度上抵消,伴隨著氧化應激的增加。這表明FGF20是一種潛在的新型分子靶點,可用于預防和治療壓力超負荷引起的心肌損傷。
(數(shù)據(jù)來源Chen Y, et al. Cell Death Dis. 2022)
圍繞FGF20的研究較為廣泛,但基礎研究仍顯薄弱,轉化醫(yī)學的風險也過高,從FGF20以前的一段故事里也能凸顯一二:早期FGF20在臨床前表征中顯著降低了粘膜損傷的嚴重程度,隨后一種重組人FGF20蛋白(CG53135-05,velafermin)在2005年獲批進行臨床試驗,用于研究預防口腔粘膜炎(口腔粘膜炎是接受自體造血干細胞移植的患者大劑量化療常見的副作用),遺憾的是II期試驗未能達到其主要終點,使患者嚴重口腔粘膜炎的發(fā)病率降低,最終終止該藥物的開發(fā)。
(數(shù)據(jù)來源Clinicaltrials)
基礎科研前路漫漫,總會有跌倒和希望,而關于FGF20的研究仍會繼續(xù)……
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