成纤维细胞生长因子17(FGF17)为FGF8亚家族成员,在胚胎发育的调控中发挥重要作用,并作为信号分子在胚胎大脑的诱导和模式化中发挥重要作用。
(数据来源AlphaFold)
FGF17由216个氨基酸组成,属于分泌型胞外蛋白,主功能域为23-216区段,其中包括一处N型糖基化修饰,C端含有一段无序结构。
(数据来源Uniprot)
与亚家族其他两位成员不同,FGF17敲除小鼠表现出后脑发育受损,但可以存活,而FGF8和FGF18基因的敲除失活导致小鼠胚胎或围产期死亡,以及所有胚胎中胚层和内胚层衍生结构的丢失,这表明FGF17可能发挥的作用不如FGF8或FGF18。长期以来,针对FGF17的研究报道较少。不过最近自然杂志的一篇报道中的重大发现:将FGF17确定为恢复衰老大脑少突胶质细胞功能的关键靶标,又重新将FGF17拉回到人们的视野。
条件恐惧实验结果发现,年轻小鼠脑脊液(CSF)改善了老年小鼠的记忆功能,海马体转录组分析显示,少突胶质细胞对年轻小鼠CSF环境最敏感,且年轻CSF能够促进老年小鼠海马体(OPC)的增殖和分化。
为了进一步明确机制,研究者对年轻小鼠CSF激活的信号转导通路进行探索。通过RNA代谢测序,发现血清反应因子(Serum response factor,SRF)能够介导年轻小鼠CSF对少突胶质前体细胞的促增殖作用。
研究者筛选了CSF中潜在的SRF激活剂,发现FGF17是诱导SRF信号转导的候选分子。FGF17在老年小鼠中的表达水平降低,输注FGF17能够诱导老年小鼠的少突胶质前体细胞增殖和记忆能力改善,阻断FGF17则会损害年轻小鼠的认知能力。
该研究发现年轻小鼠CSF能够改善老年小鼠的记忆功能,这与OPC增殖和海马髓鞘形成增加有关,FGF17对于提高老年小鼠的认知能力和促进OPC在体内外的增殖是非常关键的,但FGF17在小鼠神经元和人类脑脊液中的水平随着年龄的增长而降低。
这项有趣的工作对髓鞘再生领域做出了巨大贡献,并为改善痴呆和神经退行性疾病提供了潜在的治疗靶点FGF17,也让FGF17重新焕发了新的生机。
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