综述:FGF21在运动能力所需代谢调节中的作用

【字体: 时间:2025年08月31日 来源:Life Sciences 5.1

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  这篇综述深入探讨了线粒体应激因子(mitokine)FGF21在癌症相关疲劳中的潜在作用,系统梳理了其在肝脏、脂肪组织、骨骼肌和心脏中的代谢调控机制(涉及PPARα、UCP1-等通路),为理解化疗诱导的线粒体功能障碍与运动耐量下降的关联提供了新视角。

  

生物学特性与受体机制

作为线粒体应激释放的关键信号分子,FGF21通过β-Klotho(KLB)共受体激活FGFR1c,以内分泌/旁分泌方式调控能量代谢。其独特之处在于无需经典FGF信号所需的肝素结合域,却能远程协调多器官代谢适应。

肝脏:代谢中枢的指挥官

肝脏是循环FGF21的主要来源,PPARα通路激活后促进其分泌。在禁食状态下,FGF21驱动脂肪酸氧化和酮体生成,但长期高表达可能导致 paradoxical effects——抑制肝脏胰岛素敏感性,这种双面性在癌症患者接受化疗时尤为显著。

脂肪组织:能量仓库的重塑者

寒冷刺激下,FGF21诱导白色脂肪组织(WAT)褐变,通过UCP1+介导的非颤抖产热提升能量消耗。值得注意的是,化疗药物顺铂可刺激脂肪细胞过量分泌FGF21,这可能加剧癌症患者的代谢紊乱。

肌肉系统:运动耐量的调控枢纽

骨骼肌既是FGF21的靶器官也是分泌源。运动时肌肉源性FGF21通过AMPK-PGC1α轴增强线粒体生物合成,而心脏中则通过抑制mTOR通路减轻病理性肥大。化疗引发的线粒体DNA损伤会破坏这种精细平衡,导致运动后乳酸清除能力下降。

癌症疲劳的代谢谜题

肿瘤微环境与化疗双重打击导致FGF21水平异常升高:一方面通过CD8+T细胞的胆固醇代谢重编程形成免疫抑制环境,另一方面干扰骨骼肌葡萄糖摄取,形成"能量危机-疲劳"恶性循环。这种机制或可解释为何癌症患者即使静止时也出现严重倦怠感。

治疗启示与未解之谜

尽管FGF21类似物在糖尿病治疗中展现潜力,但其在癌症疲劳中的应用仍需谨慎——剂量依赖性效应可能截然相反。未来研究需明确:是应阻断其病理性的过度分泌,还是利用其代谢调节特性进行干预?这需要更精确的器官特异性调控策略。

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