成纖維細胞生長因子21（FGF21）是一種主要由肝臟產生的代謝激素，也可在脂肪細胞和胰腺上表達。在這些組織和大腦中，它通過多種途徑調節葡萄糖和脂質代謝。

在小鼠中，空腹可引起肝臟中由增加PPAR-α介導的FGF21表達增多，從而刺激糖異生，脂肪酸氧化和酮體生成，這是針對空腹和饑餓的一種適應性反應。在進食狀態下，FGF21是脂肪細胞的自分泌因子，通過前饋回路機制調節PPAR-γ的活性。

在肥胖小鼠和糖尿病猴子中注射重組FGF21可產生多種代謝益處，包括增加胰島素敏感性，降低血糖、血脂和體重，并且不促進有絲分裂或其他副作用。這些發現強調了FGF21作為治療肥胖相關狀態藥物的潛在作用。然而，在人類研究中被發現，循環中高水平的FGF21也可出現在肥胖及其相關的心臟代謝紊亂包括代謝綜合征、2型糖尿病、非酒精性脂肪肝和冠狀動脈疾病中。這些發現表明，基礎代謝應激可產生FGF21抵抗性或補償反應，從而需要超生理劑量的FGF21以達到治療功效。

另一方面，血清FGF21可作為對這些心臟代謝紊亂進行早期診斷的潛在生物標志物。