中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心坐落于安徽省合肥市风景秀丽的科学岛，2008年4月30日经中国科学院批准成立，依托中国科学院合肥物质科学研究院管理（科发人教字〔2008〕133号），其前身是2005年12月20日成立的“合肥强磁场科学技术研究中心”。中心目标：发展... 更多简介 +
稳态强磁场实验装置（Steady High Magnetic Field Facility，简称SHMFF）是国家发改委支持的“十一五”国家重大科技基础设施。SHMFF法人单位是中国科学院合肥物质科学研究院，共建单位是中国科学技术大学。各项任务以中国科学院强磁场科学中心为依托... 更多简介 +
稳态强磁场实验装置（SHMFF）用户中科院合肥研究院强磁场科学中心王俊峰研究团队，在SHMFF所属的超导磁体SM3 及配套NMR支持下，对糖尿病候选药物FGF21进行改造后制成FGF21SS，糖尿病小鼠实验结果表明FGF21SS表现出更加优异的降血糖、减体重效果，具有良好的成药性。相关研究成果以“Dynamic folding modulation generates FGF21 variant against diabetes”为题发表于国际期刊《欧洲分子生物学组织报告》（EMBO reports）上。
目前糖尿病药物治疗以控制血糖、延缓相关并发症发生为主，并不能彻底治愈糖尿病，其主要原因在于糖尿病治疗药物作用机制绝大多数围绕胰岛素具有的降血糖功能展开，而没有针对糖尿病真正的病因——胰岛素抵抗，治标不治本。开发能够改善胰岛素抵抗的治疗药物将有助于更好地治疗糖尿病。
FGF21是一种人自身具有的调节代谢的内分泌蛋白质，具有改善机体的胰岛素抵抗、促进糖脂能量代谢、消耗多余葡萄糖及脂类、逆转氧化应激反应引起的细胞凋亡等优点。但目前基于FGF21的药物没有很好地解决FGF21药代动力学和稳定性较差、需要频繁给药的问题，极大阻碍了临床应用。
在本研究中，研究人员依托SHMFF，运用核磁共振波谱学手段解析了FGF21的溶液结构，进而使用蛋白质工程手段对FGF21进行了改造，最终获得了一个新的变体FGF21SS。在蛋白质稳定性实验中，FGF21SS表现出远优于FGF21的热稳定性；同时，糖尿病小鼠实验结果表明FGF21SS展现出了更高的生物学活性：在炎症脂肪细胞中，能够逆转由炎症因子引起的细胞胰岛素抵抗，恢复对胰岛素的敏感性；在治疗肥胖小鼠的糖尿病实验中，具有优秀的降血糖、减体重和降低血清胰岛素的能力，并且优于FGF21。由于FGF21SS的热稳定性高，有利于药物的制作、存储以及运输，同时其降血糖活性功能有较大提高，可有效减少给药次数，极大改善糖尿病患者的治疗方案。
文章链接：https://www.embopress.org/doi/abs/10.15252/embr.202051352
图1：FGF21结构动态性以及FGF21SS蛋白质工程改造示意图
© 1996 - 强磁场科学中心 版权所有 皖ICP备05001008号-11
地址：安徽省合肥市蜀山湖路350号 邮编：230031 电话：0551-65591149 传真：0551-65591149 邮箱：chmfl@hmfl.ac.cn
表格下载