FGF21是一种帮助细胞调节能量利用和应对压力的激素，它可能保护肌肉和神经细胞免受与肌萎缩侧索硬化症（ALS）相关的损伤，从而减缓疾病进展。
一项研究发现，ALS患者血液和肌肉中的FGF21水平显著高于健康对照组，且较高的血液FGF21水平与延长的生存期相关。接触FGF21使细胞能够在压力条件下存活。
研究团队写道："综合这些发现，FGF21被确定为一种生物标志物，不仅有助于了解ALS，同时也被确定为未来治疗开发的潜在靶点。"
该研究《肌细胞因子FGF21与ALS增强生存相关并减轻应激诱导的细胞毒性》发表在《衰老》杂志上。
ALS是由运动神经元——帮助控制自主运动的神经细胞——受损并最终死亡引起的。随着疾病进展和更多细胞受到影响，肌肉细胞会萎缩。
分子标志物在识别治疗靶点方面至关重要
运动相关症状是ALS的特征。然而，临床表现和运动功能下降速率在不同个体间可能有很大差异。研究人员写道："提供对这种异质性[变异性]洞察的分子标志物对于临床管理和新治疗靶点的识别至关重要。"
该团队先前已确定涉及FGF21的信号通路可能存在改变。在最新研究中，他们对这些改变进行了更详细的调查。
研究人员测试了ALS患者和对照组肌肉样本中编码FGF21的基因FGF21的活性。平均而言，ALS参与者FGF21活性比对照组参与者高出约8倍，尽管这在ALS患者之间存在很大差异。
ALS小鼠模型也证实了这些结果，基因活性的差异在运动症状出现之前就开始了。
对人类ALS肌肉样本的显微分析显示，FGF21浓度在萎缩（退化）的肌肉纤维及其周围组织中最高。代表更晚期（终末期）疾病的样本显示，患者FGF21活性比对照组高63倍，"表明肌肉中FGF21表达[活性]随疾病进展而增加"，研究人员写道。脊髓中同时检测到FGF21的增加，这与肌肉水平相关。
研究人员随后检查了血浆（血液的液体成分）中的FGF21水平。尽管差异不如肌肉样本中明显，但ALS参与者的FGF21水平仍显著高于对照组。
为了研究这种血液生物标志物的潜在用途，他们比较了16名参与者子集的生存率。那些血浆FGF21水平比对照组参与者低1.5倍以下的患者在诊断后中位生存期为18个月（1.5年）。FGF21水平高于此阈值的患者中位生存期为75个月，即超过6年，并且与血浆FGF21水平较低的组相比，具有显著更高的身体质量指数（基于体重和身高的体脂测量指标）。
尽管这些结果支持FGF21作为ALS预后的生物标志物，但研究人员警告说："我们的血浆FGF21研究的一个局限性是患者数量少，在ALS这样的异质性疾病中，这可能导致过早结论。"
通过在实验室测试细胞模型，该团队研究了FGF21如何发挥其保护作用。氧化应激（当氧化分子超过抗氧化防御时造成的细胞损伤）增加了运动神经元中的FGF21信号传导，但降低了细胞存活率。接触更多FGF21改善了存活率，表明增加的信号传导可能是试图保护细胞。
ALS模型运动神经元的存活率低于健康细胞。然而，FGF21暴露仍能将存活率提高到对照水平。此外，接触FGF21促进了肌肉细胞生长。
研究人员写道："总之，我们已确定FGF21是一种在肌肉、脊髓和循环系统等多个部位检测到的ALS新型生物标志物。它在萎缩的肌肉纤维中强烈表达，高血浆水平与较慢的疾病进展相关。"
研究人员表示，由于研究规模小和细胞模型的局限性，需要进一步工作来验证这一假设。研究团队写道："未来的研究需要在ALS动物模型中测试FGF21……以评估其作为ALS新型疗法的潜力。血浆FGF21水平可能具有作为预后生物标志物的价值，但需要在更大规模的多中心研究中进行验证。"
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