近日，中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所陳雁研究組在國際學(xué)術(shù)期刊Nutrients在線發(fā)表了題為“Distinct Fgf21 Expression Patterns in Various Tissues in Response to Different Dietary Regimens Using a Reporter Mouse Model“的研究論文。該研究利用報告基因小鼠模型，系統(tǒng)揭示了成纖維細(xì)胞生長因子21（FGF21）在不同飲食模式下于多種組織中的動態(tài)表達(dá)特征，為理解Fgf21在代謝調(diào)控中的作用提供了新視角。
FGF21是一種由肝臟、脂肪等組織分泌的多效代謝調(diào)節(jié)激素，既往研究表明其在改善胰島素抵抗、調(diào)控脂質(zhì)代謝及延緩衰老中發(fā)揮重要作用。然而，F(xiàn)GF21的表達(dá)具有高度動態(tài)性和組織異質(zhì)性，不同飲食模式如何特異性調(diào)控其在不同器官中的表達(dá)仍不明確。
研究團隊利用基因編輯技術(shù)，建立了Fgf21增強綠色熒光蛋白（EGFP）報告小鼠模型，探討了正常飼料、低蛋白飲食、禁食和禁食-再喂養(yǎng)四種飲食條件下，內(nèi)源性Fgf21在不同組織中的表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn)，低蛋白飲食可誘導(dǎo)Fgf21在肝臟和骨骼肌中的表達(dá)。值得注意的是，F(xiàn)gf21主要在肝臟的門靜脈周圍區(qū)域表達(dá)。而在胰腺中，無論采用哪種飲食方案，F(xiàn)gf21在外分泌部分均呈斑點狀表達(dá)，而在內(nèi)分泌部分則沒有表達(dá)。在脾臟中，禁食會引發(fā)Fgf21的表達(dá)，而Fgf21主要定位于紅髓區(qū)。此外，在禁食條件下，F(xiàn)gf21在小腸中呈現(xiàn)分散表達(dá)模式。Fgf21-EGFP報告基因小鼠模型是研究不同飲食和應(yīng)激條件下內(nèi)源性Fgf21在不同組織中表達(dá)的重要工具，利用該模型的進(jìn)一步研究可能有助于揭示迄今為止尚未認(rèn)識到的內(nèi)源FGF21的組織表達(dá)模式及其對飲食方式的表達(dá)特征。
中國科學(xué)院上海營養(yǎng)與健康研究所陳雁研究員為該論文的通訊作者，博士研究生張馨輝為該論文的第一作者。該項工作得到了國家自然科學(xué)基金委和科技部的資助，也得到了營養(yǎng)與健康所所級公共技術(shù)中心的支持。
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圖: 低蛋白飲食刺激肝臟中 Fgf21 的表達(dá)。(A-D）肝臟切片中免疫熒光檢測到的 GFP 信號的代表性圖像。 (E）通過定量 RT-PCR 檢測肝臟中 Fgf21 基因的 mRNA 水平 (F,G）肝臟切片谷氨酰胺合成酶（GS）和E-鈣粘蛋（E-cadherin）的免疫熒光染色。
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