Inzulínový-růstový faktor-I

IGF-I je hlavním zprostředkovatelem účinku GH podporujícího růst, známým jako „mediátor růstu“. GH je vylučován hypofýzou, která stimuluje jaterní buňky k syntéze a uvolňování IGF-I. IGF-I v oběhu dále působí na cílové tkáně, jako jsou kosti, svaly a orgány, a dokončuje přenos a provádění růstových signálů.
Růst kostí: IGF-I přímo aktivuje proliferaci a diferenciaci epifyzárních chondrocytů, podporuje podélné prodloužení růstových plotének dlouhých kostí a je klíčovým faktorem pro růst výšky u dětí; Současně stimuluje aktivitu osteoblastů, zvyšuje hustotu kostí, inhibuje kostní resorpci osteoklastů a udržuje homeostázu kostí dospělých.

Rozvoj svalů: podporuje proliferaci a diferenciaci satelitních buněk kosterního svalstva (svalové kmenové buňky), urychluje hypertrofii svalových vláken; Upregulujte transport aminokyselin a syntézu bílkovin, inhibujte degradaci svalových bílkovin a zlepšujte kvalitu a sílu svalů.
Vývoj orgánů: Podporujte buněčnou proliferaci a funkční dozrávání vnitřních orgánů, jako je srdce, játra, ledviny a plíce, zajišťující normální vývoj orgánů plodu a dětství.

IGF-I má aktivitu podobnou inzulinu- (intenzita přibližně 1/60 inzulinu) a reguluje metabolismus tuků, čímž slouží jako klíčový článek mezi růstem a metabolismem.
Regulace glukózy v krvi: podporuje příjem a využití glukózy kosterním svalstvem a tukovou tkání, urychluje syntézu glykogenu; Inhibují jaterní glukoneogenezi, snižují produkci glukózy v játrech, zlepšují citlivost na inzulín a pomáhají udržovat stabilitu krevní glukózy.

Metabolismus tuků: podporuje odbourávání tuků a snižuje hromadění tuku; Inhibice proliferace a diferenciace adipocytů, snížení procenta tělesného tuku, zejména snížení ukládání viscerálního tuku a snížení rizika metabolického syndromu.
Energetická bilance: reguluje centrum chuti k jídlu hypotalamu a ovlivňuje chování při krmení; Optimalizujte účinnost energetického metabolismu regulací mitochondriální funkce v buňkách.

IGF-I reguluje buněčný cyklus, podporuje proliferaci a diferenciaci, inhibuje apoptózu a udržuje stabilní počet tkáňových buněk aktivací základních signálních drah, jako jsou PI3K/Akt a MAPK/ERK.
Buněčná proliferace: stimuluje buněčné dělení v tkáních, jako je kůže, gastrointestinální sliznice a vaskulární endotel, čímž podporuje růst a obnovu tkání.

Anti apoptóza: Zvyšuje expresi antiapoptotického proteinu (Bcl-2), snižuje aktivitu proapoptotického proteinu (Bax), snižuje buněčnou apoptózu vyvolanou oxidačním stresem, zánětem, ischemií a jinými poraněními a chrání integritu tkáně.
Regulace diferenciace: Přiměje kmenové buňky k diferenciaci na specifické typy buněk, jako jsou svaly, nervy a kosti, a podílí se na opravě a regeneraci tkání.

Inzulínový-růstový faktor-Ije neurotrofní faktor, který hraje nezastupitelnou roli ve vývoji, opravách a funkční regulaci centrálního a periferního nervového systému.
Neurodevelopment: podporuje proliferaci, migraci a diferenciaci embryonálních neuronů, vyvolává tvorbu a spojování nervových synapsí a buduje neuronové sítě; Urychlit zrání oligodendrocytů, podpořit syntézu myelinu a zajistit účinný přenos nervových signálů.

Neuroprotekce: Inhibuje apoptózu neuronů, zmírňuje oxidační stres, toxicitu glutamátu a zánětlivé poškození neuronů; Podporují průtok krve mozkem, zlepšují zásobování mozkové tkáně živinami a chrání před ischemickým a hypoxickým poraněním mozku.
Kognitivní funkce: Zvyšuje plasticitu hipokampálních neuronů, podporuje expresi genů souvisejících s učením a pamětí a zlepšuje kognitivní schopnosti; Oddálení progrese neurodegenerativních onemocnění, jako je stařecká demence a Parkinsonova choroba.

Nedostatek růstového hormonu (GHD)
Děti s GHD mají sníženou syntézu IGF-I v játrech kvůli nedostatečné sekreci růstového hormonu hypofýzou, což má za následek zpomalení růstu, malý vzrůst a opožděný kostní věk.
Diagnostická hodnota: Snížené hladiny IGF-I v séru jsou základními biochemickými indikátory GHD a v kombinaci s testem stimulace GH mohou zlepšit diagnostickou přesnost.
Alternativní léčba: Rekombinantní lidský IGF-I (rhIGF-I) může přímo podporovat růst kostí a zlepšit prognózu výšky u dětí se syndromem necitlivosti na GH (Laronův syndrom) a GHD, které nereagují na léčbu rhGH.

Idiopatický nanismus (ISS)
Děti s ISS, které nemají deficit GH, ale mají nízké hladiny IGF-I v séru nebo nedostatečnou biologickou aktivitu, jsou běžnými příčinami nízkého vzrůstu u dětí.
Diagnostická a terapeutická hodnota: Detekce hladin IGF-I může pomoci při určování etiologie ISS; Léčba RhIGF-I může výrazně zlepšit rychlost růstu dětských pacientů a zvýšit výšku v dospělosti.

Nedostatek růstového hormonu u dospělých (AGHD)
AGHD u dospělých je často způsobena nádory hypofýzy, operací hypofýzy nebo radiační terapií a je charakterizována ztrátou svalové hmoty, hromaděním tuku, osteoporózou, únavou a poklesem kognitivních funkcí. Základní patologií je pokles hladin IGF-I.
Diagnostika a monitorování: Sérový IGF-I je preferovaným indikátorem pro screening AGHD a monitorování účinnosti s výrazně sníženými hladinami podporujícími diagnostiku.
Alternativní terapie: Substituční terapie rhGH může zvýšit svalovou hmotu, snížit viscerální tuk, zlepšit hustotu kostí a zlepšit kvalitu života zvýšením hladin IGF-I.

Osteoporóza (postmenopauzální, senilní osteoporóza)
Jádrem osteoporózy je snížená tvorba kosti a zvýšená kostní resorpce. IGF-I, jako klíčový regulační faktor metabolismu kostí, klesá s věkem a úzce souvisí s nástupem osteoporózy.
Asociace patogeneze: Snížený IGF-I vede ke snížení aktivity osteoblastů, nadměrné aktivaci osteoklastů, snížení hustoty kostí a zvýšenému riziku zlomenin.
Terapeutický potenciál: rhIGF-I v kombinaci s doplňky vápníku a vitaminem D může podpořit tvorbu kostí, zvýšit hustotu kostí a snížit riziko vertebrálních a nevertebrálních zlomenin, zejména u starších pacientů s osteoporózou.

Alzheimerova choroba (AD)
Hladina IGF-I v mozkové tkáni pacientů s AD je významně snížena, což souvisí s neuronální apoptózou, synaptickou ztrátou a kognitivním poklesem.
Terapeutický výzkum: Exogenní IGF-Dokážu snížit ukládání - amyloidu, inhibovat hyperfosforylaci proteinu Tau, zmírnit neurozánět a zlepšit schopnosti učení a paměti, což z něj činí potenciální terapeutický cíl pro AD.
Parkinsonova nemoc (PD)
Apoptóza dopaminergních neuronů v substantia nigra PD souvisí s nedostatkem IGF-I, který může chránit dopaminergní neurony a podporovat opravu nervů.

Klinický průzkum: Léčba IGF-I může oddálit pokles motorické funkce PD, zlepšit příznaky, jako je třes a svalová rigidita, a v kombinaci s levodopou může zvýšit účinnost.
Ischemická mrtvice
Upregulace exprese IGF-I po cerebrální ischemii je endogenní neuroprotektivní mechanismus; Exogenní suplementace může zmírnit edém mozku, inhibovat apoptózu neuronů, podporovat angiogenezi a regeneraci nervů a zlepšit neurologické deficity.

Pacienti s metabolickým syndromem (obezita, hypertenze, hyperglykémie, hyperlipidémie) mají často snížené hladiny IGF-I a inzulínovou rezistenci a IGF-I se podílí na výskytu a rozvoji poruch metabolismu glukózy a lipidů.
Patologický mechanismus: Nedostatek IGF-I vede ke snížené citlivosti na inzulín a zvýšeným hladinám glukózy v krvi; Snížené odbourávání tuku, hromadění viscerálního tuku a exacerbace metabolických poruch.
Hodnota intervence: Zvýšení hladiny IGF-I může zlepšit inzulinovou rezistenci, snížit hladinu cukru v krvi a viscerální tuk, což poskytuje nový směr intervence pro metabolický syndrom a diabetes 2. typu.

Popáleniny a chronické rány
Vysoký metabolický stav těla po popáleninách vede ke snížení hladin IGF-I, opožděnému hojení kůže a zvýšenému riziku infekce.
Terapeutická aplikace: Lokální nebo systémová aplikace rhIGF-I může podpořit proliferaci kožních fibroblastů, syntézu kolagenu, urychlit hojení ran a snížit tvorbu jizev.

Atrofie masa
Dlouhodobý klid na lůžku, chirurgická imobilizace, křehkost starších lidí, nádorová kachexie atd. vedou ke snížení hladin IGF-I, většímu odbourávání svalových bílkovin než syntéze, snížení svalové hmoty a snížení svalové síly.
Intervenční efekt: IGF-mohu zvrátit svalovou atrofii, zvýšit svalovou hmotu a sílu, zlepšit funkci končetin a zlepšit sebe-schopnost starat se o křehké pacienty.

Související s nádorem (pomocná diagnostika, prognostické hodnocení, terapeutické cíle)
Abnormální aktivace signální dráhy IGF-I úzce souvisí s výskytem, ​​invazí a metastázami různých nádorů a zvýšené hladiny sérového IGF-I jsou markery rizika nádorů.
Pomocná diagnóza: Hladina IGF-I v séru u rakoviny plic, prsu, prostaty, kolorektálního karcinomu a dalších pacientů se významně zvýšila, což lze použít jako pomocný indikátor pro screening nádorů.

Prognostické hodnocení: Vysoké hladiny IGF-I ukazují na vysokou malignitu, vysoké riziko metastáz a špatnou prognózu nádoru.
Terapeutické cíle: Inhibice signální dráhy IGF-I/IGF-1R (jako jsou monoklonální protilátky IGF-1R) může blokovat proliferaci nádorových buněk a indukovat apoptózu, což z ní činí důležitý směr pro cílenou léčbu rakoviny.