国家自然科学奖二等奖:生长因子FGFs调控糖脂代谢新功能与新机制
找到糖脂代谢调控新“钥匙”
本报记者 曾杨希 通讯员 赵彩霞 温彬彬
糖尿病、高脂血症、脂肪肝……生活中,许多人受到糖脂疾病的困扰。究其原因,是身体的糖脂代谢紊乱。哪种物质影响着人体糖脂代谢?历经15年深耕,温州医科大学李校堃团队找到了重要影响因素之一——FGF,即“成纤维细胞生长因子”,一种存在于机体多种组织中的多肽蛋白。
6月24日,2023年度国家科学技术奖揭晓,中国工程院院士、温州医科大学校长李校堃团队牵头完成的“生长因子FGFs调控糖脂代谢新功能与新机制”项目获国家自然科学奖二等奖,项目主要完成人为李校堃、徐爱民、黄志锋、林灼锋、李华婷,主要完成单位为温州医科大学、香港大学、上海市第六人民医院。
“FGF这种蛋白非常神奇。”李校堃介绍,早前研究发现,FGF最广为人知的“本事”是促进伤口或者创面愈合。然而在新的研究中,团队发现,FGF在糖脂代谢中同样发挥着重要作用。
在微观层面,FGF有18种结构,这些不同结构组成了共同的家族(FGFs)。研究中,团队通过小鼠实验观察到,FGF家族成员——FGF21可以显著改善或者遏制糖尿病和脂肪肝。“其实,不仅是FGF21,还有多种FGF家族成员都具有调控糖脂代谢的功能。”李校堃说。
FGF是如何发挥作用的?团队进行了深入研究,首次挖掘出了FGF影响糖脂代谢的分子机制。
通俗地说,FGF并不能直接使用,而要借助脂肪、肝脏中的一种膜蛋白(Klotho),结合“组装”为一体,最终变成一把可用的“钥匙”。“这把FGF的‘钥匙’能打开脂联素的‘门’。”李校堃介绍,调节糖脂代谢时,最终发挥作用的是一种名为“脂联素”的物质,它能降糖降脂,但在分泌上却有“前提条件”——被“武装”过的FGF能促进脂联素产生,让其游走到身体各细胞,从而最终系统性调节糖脂代谢,改善糖尿病、脂肪肝等疾病。
在最新的进展中,团队还发现,糖尿病模型采用FGF药物,中枢或鼻腔一次用药,机体的血糖稳定状态能保持4个月以上。药物作用的长效性,可以大大提升患者生命的质量。
这项研究始于一次临床发现。“2010年左右,我们在开展生长因子对糖尿病足研究时,发现了生长因子对血糖变化有影响。”李校堃说,这一发现激发了团队的好奇心。
从现象观察到本质探索,团队一步步耕耘着。慢慢地,成果出来了。团队逐步发现了FGF与糖脂代谢调控的相关性,并解析出FGF发挥作用的分子机制,并在临床试验上不断取得新进展。
在李校堃看来,获奖并不意味着课题完结。当前,他正率领团队围绕FGF与代谢调控,进行从基础研究到成果转化的研究。目前团队已经开发出多种长效药物,并进入了临床试验阶段。其中,针对非酒精性脂肪肝和高甘油三酯症,已有两项国家一类新药进入2期临床试验,还同期获得美国FDA批准正在开展全球临床试验。
“我们最终的目标,是研究清楚生长因子的重要功能与机制,开发出适合中国人基因的细胞生长因子新药物,能造福疾病患者。”李校堃说。