Nat Communi:肝脏里的“脂肪酸哨兵”FFAR4,江南大学朱升龙/陈永泉发现中药成分精准激活Gαq掰断脂肪生成开关
维持糖脂稳态是代谢健康的关键,而由复杂基因-环境互作引发的糖脂稳态失衡是多种代谢疾病的发病基础。游离脂肪酸受体4(FFAR4)被认为能够介导膳食信号与遗传性代谢易感状态之间的关联,但FFAR4发挥病理生理功能的精确机制尚不明确,同时目前仍缺乏高选择性FFAR4激动剂。
2026年7月15日,江南大学朱升龙、陈永泉、中国科学院梁鑫淼、余学奎共同通讯在
Nature Communications(IF=18.1)
在线发表题为
Gαq activation of free fatty acid receptor 4 suppresses metabolic dysfunction by disrupting Nr1h3-PPARγ axis
的研究论文。
本研究揭示了FFAR4在各代谢器官维持代谢稳态过程中的核心作用。小鼠肝脏FFAR4缺失会加剧脂质蓄积并诱发重度肝脂肪变性,而过表达FFAR4则可改善膳食诱导的代谢功能紊乱。
机制层面,肝脏FFAR4表达下调会通过增强核受体Nr1h3与PPARγ的共激活作用促进脂肪生成。此外,本研究自中药补骨脂(Psoralea corylifolia L.)中分离得到一种无羧基化合物补骨脂查尔酮(bavachalcone),证实其为具备显著活性的FFAR4激动剂,可强效缓解代谢功能紊乱。冷冻电镜结构解析阐明了补骨脂查尔酮在FFAR4-Gαiq复合物内的结合模式,并揭示其作用分子机制。
综上,本研究证实肝脏FFAR4在拮抗代谢紊乱中发挥不可或缺的作用,同时鉴定出补骨脂查尔酮是具备转化潜力的选择性FFAR4激动剂,值得开展后续临床评估。

肥胖、糖尿病、代谢功能障碍相关脂肪肝(MAFLD)等代谢性疾病患病率呈指数级增长,已成为全球性健康危机。尽管相关治疗手段近年取得一定进展,但亟需深入解析分子机制,挖掘全新治疗靶点、推动治疗方案革新。
生活方式干预仍是疾病管理的基础手段,但患者长期依从性普遍较差,因此亟需研发可整合遗传与饮食调控通路核心节点的创新疗法。
G蛋白偶联受体(GPCRs)参与调控多种生理过程,是数量最庞大的可药物靶向蛋白家族。其中游离脂肪酸受体(FFARs)属于A型GPCR,广泛表达于多种组织,作为营养感受器协调机体代谢稳态。FFAR2与FFAR3优先结合肠道菌群产生的短链脂肪酸;而FFAR1与FFAR4响应膳食来源的中长链脂肪酸(LCFAs)。
FFAR4参与多项生理调控过程,在代谢疾病治疗领域具备极高研究价值与应用前景。尽管现有研究结果前景可观,但FFAR4作用于多器官的精准分子机制尚未完全阐明;同时FFAR4组织特异性信号通路差异、物种间表达水平存在显著区别,相关研究认知不足,制约了药物进一步开发。
大量临床前研究证实,激活FFAR4可改善糖脂代谢,但高选择性FFAR4激动剂的研发始终存在诸多难点。双靶点FFAR1/FFAR4激动剂icosabutate开展的Ⅱb期ICONA临床试验虽可显著改善肝纤维化,却未能达到主要临床终点。此次临床失利可能源于icosabutate对FFAR4下游通路选择性不足,无法完全激活发挥完整药效所需的特异性信号轴。

补骨脂查尔酮通过依赖FFAR4调控Nr1h3-PPARγ信号轴,改善饮食诱导的肝脏脂肪变性(图源自
Nature Communications
)
本研究构建三种组织特异性FFAR4敲除小鼠模型,对比高脂饮食(HFD)诱导代谢应激下不同模型的代谢表型差异,解析各主要代谢器官中FFAR4功能区别。研究证实肝脏FFAR4是维持全身代谢稳态的核心分子,可通过调控核受体亚家族1H组成员3(Nr1h3)与过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)通路,抑制各类代谢紊乱发生。
此外,本研究筛选得到中药补骨脂来源的非羧酸类化合物补骨脂查尔酮(bavachalcone),该物质可有效恢复葡萄糖耐量、缓解代谢功能损伤,具备优异治疗潜力。综上,本研究阐明肝脏FFAR4信号通路的分子调控机制,为代谢疾病提供极具潜力的靶向治疗新策略。
参考消息:https://doi.org/10.1038/s41467-026-75589-2
