high-resolution micrograph of a fibroblast labeled with fluorescent dyes

什么是 FGF？

FGF 也称为成纤维细胞生长因子，是一个包括大约 20 多种肝素结合蛋白的蛋白家族，它们在与大脑、皮肤和肺等组织发育和修复相关的许多细胞过程中发挥着关键作用。

FGF 通过结合并激活靶细胞上的高亲和力 FGF 受体 (FGFR) 来发挥作用，从而导致涉及激酶和转录因子的信号转导级联。成纤维细胞生长因子激活的信号通路会导致如有丝分裂发生、分化、迁移、血管生成和伤口愈合等细胞效应。

探索 FGF 信号通路

成纤维细胞生长因子的生化特性

FGFs 是中等大小的单链蛋白，分子量范围为 15-25 kDa，具有约120个氨基酸的保守核心区域。最初根据等电点 (pl) 确定了成纤维细胞生长因子的两种生化类别，酸性 (FGF-1) 和碱性 (FGF-2)；现在，根据序列同源性识别到七个亚家族。

FGF 在生物医学研究中的应用

FGF 家族的重组蛋白用于许多细胞培养应用。FGF 在培养物中维持、扩增和分化各种类型的细胞方面起着非常重要的作用。FGF 重组蛋白还用于确定信号转导相互作用和通路。例如：

  • FGF-basic：多能干细胞的维持
  • FGF-10：人多能干细胞向产生胰岛素的胰腺样细胞的分化
  • FGF-7/KGF：神经干细胞和祖细胞的扩增
  • FGF-6：研究肌肉发育的通路

成纤维细胞生长因子的功能

FGF 家族中的蛋白具有通过四个酪氨酸激酶受体的至少一种（FGFR1 至 FGFR4）发出信号并与硫酸肝素蛋白聚糖 (HSPG) 相互作用的功能。

FGF 功能因受体类型以及靶细胞位置和表型而异。下表列出了 FGF 家族中每个成员的已知受体、靶细胞和功能。

FGF 名称/类型靶细胞（部分列表）FGF 受体FGF 功能（部分列表）
FGF1（酸性 FGF）肝素结合生长因子-1 (HBGF-1) ECGF-β（内皮细胞生长因子-β）间质，神经外胚层内皮细胞所有 FGF 受体体内血管生成，体外有丝分裂，伤口愈合
FGF2（碱性 FGF）肝素结合生长因子-2 (HBGF-2) 前列腺素间质，神经外胚层内皮细胞1b、1c、2c、3c、4血管生成，伤口愈合，血管生成，造血，神经元存活
FGF3 int-2表达 FGF 受体 2b 的上皮细胞2bMesoderm 诱导，血管生成，内耳发育
FGF4 肝素分泌转化蛋白 (HST-1) 转化蛋白 KS3 肝素结合生长因子-4 (HBGF-4)表达 FGF 受体的细胞1c、2c、3c、4血管生成，脊椎动物肢体发育和胃癌发展
FGF5 肝素结合生长因子-5 (HBGF-5) Smag-82表达 FGF 受体的细胞1c、2c毛发生长和发育
FGF6 肝素结合生长因子-6 (HBGF-6) HST-2表达 FGF 受体的细胞1c、2c、4骨骼肌发育
FGF7/KGF（角质细胞生长因子）HST-6 肝素结合生长因子-7 (HBGF-7)表达 FGF 受体 2b 的角质细胞和上皮细胞2b角质细胞生长因子，肾和肺发育，血管生成和伤口愈合
FGF8 雄激素诱导生长因子 (AIGF) 肝素结合生长因子-8 (HBGF-8)乳腺癌细胞和其他表达 FGF 受体的细胞2c、3c、4（可能 1c）肢体，中枢神经系统，心脏流出道发育
FGF9 神经胶质活化因子 (GAF) 肝素结合生长因子-9 (HBGF-9)胶质细胞，星形胶质细胞和其他表达 FGF 受体的细胞1c、2c、3b、3c、4神经胶质活化因子，运动神经元存活，肺和睾丸发育
角质细胞生长因子-2表达 FGF 受体 2b 的上皮细胞2b创伤愈合，包括肢体和肺发育的多器官
FGF11 FGFB 成纤维细胞生长因子同源因子-3 (FHF-3)至今未知至今未知似乎参与了神经系统的发育和功能
FGF12 FGFC 成纤维细胞生长因子同源因子-1 (FHF-1)NIH3T3 成纤维细胞系1、2、3、4似乎参与了神经系统的发育和功能
FGF13 FGFD 成纤维细胞生长因子同源因子-2 (FHF-2)至今未知至今未知似乎参与了神经系统的发育和功能
FGF14 FGFE 成纤维细胞生长因子同源因子-4 (FHF-4)至今未知至今未知调节中枢神经系统的发育和功能
小鼠 FGF（非人）中发现的 FGF15 FGFF表达 FGF 受体 4 的细胞4调节胚脑、脊髓和感官器官特定区域细胞分裂和形态建成
FGF16 FGFG表达 FGF 受体的细胞2c、3c中枢神经系统发育
FGF17 FGFH表达 FGF 受体的细胞1c、2c、3c、4胚脑的信号诱导和模式化
FGF18 zFGF5 FGFI表达 FGF 受体的细胞1c、2c、3c、4一个长骨和颅骨发育的重要调节器
FGF19 FGFJ，仅在人体中发现表达 FGF 受体 4 的细胞4在脑发育期间和胚胎发生期间表达，可调节成年期的多种代谢过程
FGF20 FGFK上皮细胞和间质细胞1c、2c、3c在肢体和大脑发育期间表达
FGF21 FGFL神经元、β 细胞1c在肝脏、脑、骨骼肌中表达；可能在代谢疾病中起作用
FGF22 FGFM毛囊、皮肤、角质细胞、神经元2b可能参与皮肤发育和修复以及大脑发育
FGF23 FGFN肾脏近端上皮细胞3c在大脑和胸腺中表达，调节磷酸盐稳态，低磷性佝偻病突变，调节成年期的多种代谢过程
参考文献
  1. Beenken A, Mohammadi M (2009) The FGF family: biology, pathophysiology and therapy.Nat Rev Drug Discov 8(3):235–253. 
  2. Ornitz DM, Itoh N (2001) Fibroblast growth factors.Genome Biol 2(3):REVIEWS3005. 
  3. Sochacka M, Opalinski L, Szymczyk J, et al.(2020) FHF1 is a bona fide fibroblast growth factor that activates cellular signaling in FGFR-dependent manner.Cell Commun Signal 18(1):69. 
  4. Yun YR, Won JE, Jeon E, et al.(2010) Fibroblast growth factors: biology, function, and application for tissue regeneration.J Tissue Eng 2010:218142. 
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