近日，中國科學院上海營養與健康研究所陳雁研究組在國際學術期刊Nutrients在線發表了題為“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，系統揭示了成纖維細胞生長因子21（FGF21）在不同飲食模式下于多種組織中的動態表達特征，為理解Fgf21在代謝調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節激素，既往研究表明其在改善胰島素抵抗、調控脂質代謝及延緩衰老中發揮重要作用。然而，FGF21的表達具有高度動態性和組織異質性，不同飲食模式如何特異性調控其在不同器官中的表達仍不明確。
研究團隊利用基因編輯技術，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-再喂養四種飲食條件下，內源性Fgf21在不同組織中的表達。研究發現，低蛋白飲食可誘導Fgf21在肝臟和骨骼肌中的表達。值得注意的是，Fgf21主要在肝臟的門靜脈周圍區域表達。而在胰腺中，無論采用哪種飲食方案，Fgf21在外分泌部分均呈斑點狀表達，而在內分泌部分則沒有表達。在脾臟中，禁食會引發Fgf21的表達，而Fgf21主要定位于紅髓區。此外，在禁食條件下，Fgf21在小腸中呈現分散表達模式。Fgf21-EGFP報告基因小鼠模型是研究不同飲食和應激條件下內源性Fgf21在不同組織中表達的重要工具，利用該模型的進一步研究可能有助于揭示迄今為止尚未認識到的內源FGF21的組織表達模式及其對飲食方式的表達特征。
中國科學院上海營養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基金委和科技部的資助，也得到了營養與健康所所級公共技術中心的支持。
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圖: 低蛋白飲食刺激肝臟中 Fgf21 的表達。(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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