综述:FGFs/FGFRs与神经炎症性疾病:机制、药物治疗和递送系统

【字体: 时间:2025年06月16日 来源:Journal of Advanced Research 11.4

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  这篇综述系统阐述了成纤维细胞生长因子及其受体(FGFs/FGFRs)在神经炎症性疾病中的关键作用,揭示了其通过调控复杂信号通路(如PI3K/AKT、NF-κB)参与阿尔茨海默病(AD)、帕金森病(PD)等疾病的神经炎症机制,并总结了靶向FGFs/FGFRs的直接/间接调节药物(如PD173074、重组FGF21)及新型递送系统(如脂质体、水凝胶)的研发进展,为神经炎症治疗提供了新策略。

  

FGFs/FGFRs的结构与功能
成纤维细胞生长因子(FGFs)是一类参与细胞信号转导的蛋白家族,其受体FGFRs则是位于细胞表面的受体酪氨酸激酶。FGFR家族包含FGFR1-FGFR5五个成员,其中FGFR1-FGFR4具有典型的RTK结构,包括胞外配体结合域、跨膜域和胞内酪氨酸激酶域。FGF通过结合并激活FGFR触发下游信号通路,调控细胞增殖、分化、迁移和存活等关键生物学过程。值得注意的是,FGFR3可通过配体非依赖机制激活下游信号,而FGFR5作为"诱饵受体"负向调控经典FGFR信号。

FGFs根据分泌模式分为七个亚家族,包括五个旁分泌亚家族(FGF1、FGF4、FGF7、FGF8、FGF9)、一个内分泌亚家族(FGF19)和一个胞内亚家族(FGF11)。不同FGF亚型在神经系统中发挥多样化功能:FGF1/FGF2促进神经细胞存活和突触可塑性;FGF21通过AMPK/PGC-1α通路优化线粒体功能;FGF10抑制TLR4/NF-κB通路减轻神经炎症。

FGFs/FGFRs介导的神经炎症机制
在多种神经系统疾病中,FGFs/FGFRs通过调控神经炎症反应参与疾病进程。在多发性硬化(MS)中,FGF9/FGFR1通过AKT和CX3CL1/CX3CR1通路促进小脑和脊髓的免疫细胞浸润;而在脊髓损伤(SCI)模型中,FGF4通过PI3K/AKT/GSK-3β通路促进M2型小胶质细胞极化,发挥抗炎作用。帕金森病(PD)中,FGF2通过激活Akt抑制RIP1驱动的炎症反应,保护多巴胺能神经元。

阿尔茨海默病(AD)的神经炎症调控呈现FGF亚型特异性:FGF1通过FGFR2 IIIb激活STAT-1和NF-κB通路促进炎症因子释放,而FGF21通过PPARγ/apoE/abca1通路抑制小胶质细胞活化。抑郁症模型中,FGF2/FGFR1通过ERK1/2和CX3CL1通路抑制海马小胶质细胞活化,维持突触发生。

靶向治疗策略
直接调节剂包括小分子抑制剂(如FGFR3抑制剂PD173074)和重组蛋白(如rhFGF21)。PD173074在神经病理性疼痛模型中通过抑制FGFR3-TBX3信号减轻痛觉过敏;rhFGF21在PD模型中通过AMPK通路改善线粒体功能。间接调节剂如天然化合物(芍药苷)通过上调FGF2表达抑制TLR4/NF-κB/NLRP3炎症小体激活。

新型递送系统突破传统局限:

  • 脂质体:hFGF21@BCM-LIP通过淋巴-血管-脑膜途径靶向递送
  • 水凝胶:GelMA-HDC缓释FGF2促进皮质修复
  • 微球:多孔明胶微球延长FGF10在SCI病灶的作用时间
  • 病毒载体:AAV-FGF23通过PI3K/AKT通路减轻脊髓炎症

挑战与展望
当前面临FGFR亚型选择性不足、重组蛋白半衰期短等挑战。未来可结合冷冻电镜和分子动力学模拟开发变构调节剂,利用PEG化修饰延长蛋白半衰期,并设计神经元特异性仿生载体。FGFs/FGFRs系统作为神经炎症疾病的重要靶点,其精准调控将为神经系统疾病治疗开辟新途径。

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