Inzulínový-rastový faktor-I

IGF-I je hlavným sprostredkovateľom účinku rastového hormónu, ktorý je známy ako „mediátor rastu“. GH je vylučovaný hypofýzou, ktorá stimuluje pečeňové bunky k syntéze a uvoľňovaniu IGF-I. IGF-I v obehu ďalej pôsobí na cieľové tkanivá, ako sú kosti, svaly a orgány, pričom dokončuje prenos a vykonávanie rastových signálov.
Rast kostí: IGF-I priamo aktivuje proliferáciu a diferenciáciu epifyzárnych chondrocytov, podporuje pozdĺžne predlžovanie rastových platničiek dlhých kostí a je kľúčovým hnacím faktorom rastu u detí; Súčasne stimuluje aktivitu osteoblastov, zvyšuje hustotu kostí, inhibuje kostnú resorpciu osteoklastov a udržiava homeostázu kostí dospelých jedincov.

Vývoj svalov: podporuje proliferáciu a diferenciáciu satelitných buniek kostrového svalstva (svalové kmeňové bunky), urýchľuje hypertrofiu svalových vlákien; Upreguluje transport aminokyselín a syntézu bielkovín, inhibuje degradáciu svalových bielkovín a zlepšuje kvalitu a silu svalov.
Vývoj orgánov: Podporujte proliferáciu buniek a funkčné dozrievanie vnútorných orgánov, ako sú srdce, pečeň, obličky a pľúca, čím sa zabezpečuje normálny vývoj orgánov plodu a detstva.

IGF-I má aktivitu podobnú inzulínu- (intenzita približne 1/60 inzulínu) a reguluje metabolizmus tukov, čím slúži ako kľúčové prepojenie medzi rastom a metabolizmom.
Regulácia glukózy v krvi: podporuje príjem a využitie glukózy kostrovým svalstvom a tukovým tkanivom, urýchľuje syntézu glykogénu; Inhibuje pečeňovú glukoneogenézu, znižuje produkciu glukózy v pečeni, zlepšuje citlivosť na inzulín a pomáha udržiavať stabilitu glukózy v krvi.

Metabolizmus tukov: podporuje odbúravanie tukov a znižuje hromadenie tuku; Inhibícia proliferácie a diferenciácie adipocytov, zníženie percenta telesného tuku, najmä zníženie ukladania viscerálneho tuku a zníženie rizika metabolického syndrómu.
Energetická rovnováha: reguluje hypotalamické centrum chuti do jedla a ovplyvňuje správanie pri kŕmení; Optimalizujte účinnosť energetického metabolizmu reguláciou mitochondriálnej funkcie v bunkách.

IGF-I reguluje bunkový cyklus, podporuje proliferáciu a diferenciáciu, inhibuje apoptózu a udržiava stabilný počet tkanivových buniek aktiváciou základných signálnych dráh, ako sú PI3K/Akt a MAPK/ERK.
Bunková proliferácia: stimuluje delenie buniek v tkanivách, ako je koža, gastrointestinálna sliznica a vaskulárny endotel, čím podporuje rast a obnovu tkaniva.

Anti apoptóza: Zvyšuje expresiu antiapoptotického proteínu (Bcl-2), znižuje aktivitu proapoptotického proteínu (Bax), znižuje apoptózu buniek indukovanú oxidačným stresom, zápalom, ischémiou a inými zraneniami a chráni integritu tkaniva.
Regulácia diferenciácie: Vyvolanie diferenciácie kmeňových buniek na špecifické typy buniek, ako sú svaly, nervy a kosti, a účasť na oprave a regenerácii tkaniva.

Inzulínový-rastový faktor-Ije neurotrofný faktor, ktorý hrá nezastupiteľnú úlohu vo vývoji, oprave a funkčnej regulácii centrálneho a periférneho nervového systému.
Neurodový vývoj: podporuje proliferáciu, migráciu a diferenciáciu embryonálnych neurónov, vyvoláva tvorbu a spojenie nervových synapsií a vytvára neurónové siete; Urýchlite dozrievanie oligodendrocytov, podporte syntézu myelínu a zaistite účinný prenos nervových signálov.

Neuroprotekcia: Inhibuje apoptózu neurónov, zmierňuje oxidačný stres, toxicitu glutamátu a poškodenie neurónov zápalom; Podporujú prietok krvi mozgom, zlepšujú zásobovanie mozgového tkaniva živinami a chránia pred ischemickým a hypoxickým poranením mozgu.
Kognitívna funkcia: Zvyšuje plasticitu hipokampálnych neurónov, podporuje expresiu génov súvisiacich s učením a pamäťou a zlepšuje kognitívne schopnosti; Oddialenie progresie neurodegeneratívnych ochorení, ako je senilná demencia a Parkinsonova choroba.

Nedostatok rastového hormónu (GHD)
Deti s GHD majú zníženú syntézu IGF-I v pečeni v dôsledku nedostatočnej sekrécie rastového hormónu hypofýzou, čo má za následok spomalenie rastu, nízky vzrast a oneskorený kostný vek.
Diagnostická hodnota: Znížené hladiny IGF-I v sére sú základnými biochemickými indikátormi GHD a v kombinácii s testom stimulácie rastového hormónu môžu zlepšiť presnosť diagnostiky.
Alternatívna liečba: Rekombinantný ľudský IGF-I (rhIGF-I) môže priamo podporiť rast kostí a zlepšiť prognózu výšky u detí so syndrómom necitlivosti na rastový hormón (Laronov syndróm) a GHD, ktoré nereagujú na liečbu rhGH.

Idiopatický trpaslík (ISS)
Deti s ISS, ktoré nemajú deficit rastového hormónu, ale majú nízke hladiny sérového IGF-I alebo nedostatočnú biologickú aktivitu, sú bežnou príčinou nízkeho vzrastu u detí.
Diagnostická a terapeutická hodnota: Detekcia hladín IGF-I môže pomôcť pri určovaní etiológie ISS; Liečba RhIGF-I môže výrazne zlepšiť rýchlosť rastu pediatrických pacientov a zvýšiť výšku v dospelosti.

Nedostatok rastového hormónu u dospelých (AGHD)
AGHD u dospelých je často spôsobený nádormi hypofýzy, operáciou hypofýzy alebo radiačnou terapiou a je charakterizovaný stratou svalov, hromadením tuku, osteoporózou, únavou a kognitívnym poklesom. Hlavnou patológiou je zníženie hladín IGF-I.
Diagnostika a monitorovanie: Sérový IGF-I je preferovaným indikátorom na skríning AGHD a monitorovanie účinnosti s výrazne zníženými hladinami na podporu diagnózy.
Alternatívna liečba: substitučná liečba rhGH môže zvýšiť svalovú hmotu, znížiť viscerálny tuk, zlepšiť hustotu kostí a zlepšiť kvalitu života zvýšením hladín IGF-I.

Osteoporóza (postmenopauzálna, senilná osteoporóza)
Jadrom osteoporózy je znížená tvorba kostí a zvýšená kostná resorpcia. IGF-I, ako kľúčový regulačný faktor metabolizmu kostí, sa s vekom znižuje a úzko súvisí s nástupom osteoporózy.
Asociácia patogenézy: Znížený IGF-I vedie k zníženiu aktivity osteoblastov, nadmernej aktivácii osteoklastov, zníženiu hustoty kostí a zvýšenému riziku zlomenín.
Terapeutický potenciál: rhIGF-I v kombinácii s doplnkami vápnika a vitamínom D môže podporiť tvorbu kostí, zvýšiť hustotu kostí a znížiť riziko vertebrálnych a nevertebrálnych fraktúr, najmä u starších pacientov s osteoporózou.

Alzheimerova choroba (AD)
Hladina IGF-I v mozgovom tkanive pacientov s AD je výrazne znížená, čo je spojené s apoptózou neurónov, synaptickou stratou a kognitívnym poklesom.
Terapeutický výskum: Exogénny IGF-Dokážem znížiť ukladanie - amyloidu, inhibovať hyperfosforyláciu proteínu Tau, zmierniť neurozápal a zlepšiť schopnosti učenia a pamäte, čo z neho robí potenciálny terapeutický cieľ pre AD.
Parkinsonova choroba (PD)
Apoptóza dopamínergných neurónov v substantia nigra PD súvisí s nedostatočným IGF-I, ktorý môže chrániť dopaminergné neuróny a podporovať opravu nervov.

Klinický prieskum: Liečba IGF-I môže oddialiť pokles motorickej funkcie PD, zlepšiť symptómy, ako sú tras a svalová stuhnutosť, a v kombinácii s levodopou môže zvýšiť účinnosť.
Ischemická mŕtvica
Upregulácia expresie IGF-I po cerebrálnej ischémii je endogénny neuroprotektívny mechanizmus; Exogénna suplementácia môže zmierniť edém mozgu, inhibovať apoptózu neurónov, podporovať angiogenézu a regeneráciu nervov a zlepšiť neurologické deficity.

Pacienti s metabolickým syndrómom (obezita, hypertenzia, hyperglykémia, hyperlipidémia) majú často znížené hladiny IGF-I a inzulínovú rezistenciu a IGF-I sa podieľa na výskyte a rozvoji porúch metabolizmu glukózy a lipidov.
Patologický mechanizmus: Nedostatočný IGF-I vedie k zníženej citlivosti na inzulín a zvýšeným hladinám glukózy v krvi; Znížené odbúravanie tuku, hromadenie viscerálneho tuku a exacerbácia metabolických porúch.
Hodnota intervencie: Zvýšenie hladiny IGF-I môže zlepšiť inzulínovú rezistenciu, znížiť hladinu cukru v krvi a viscerálny tuk, čo poskytuje nový smer intervencie v prípade metabolického syndrómu a cukrovky 2. typu.

Popáleniny a chronické rany
Vysoký metabolický stav tela po popáleninách vedie k zníženiu hladín IGF-I, oneskorenému hojeniu kože a zvýšenému riziku infekcie.
Terapeutická aplikácia: Lokálna alebo systémová aplikácia rhIGF-môže podporiť proliferáciu kožných fibroblastov, syntézu kolagénu, urýchliť hojenie rán a znížiť tvorbu jaziev.

Atrofia mäsa
Dlhodobý odpočinok na lôžku, chirurgická imobilizácia, krehkosť starších ľudí, nádorová kachexia atď. vedú k zníženiu hladín IGF-I, väčšiemu rozkladu svalových bielkovín ako syntéze, zníženiu svalovej hmoty a zníženiu svalovej sily.
Intervenčný efekt: IGF-dokážem zvrátiť svalovú atrofiu, zvýšiť svalovú hmotu a silu, zlepšiť funkciu končatín a zlepšiť schopnosť seba-starostlivosti o starších pacientov s krehkosťou.

Súvisiace s nádorom (pomocná diagnostika, prognostické hodnotenie, terapeutické ciele)
Abnormálna aktivácia signálnej dráhy IGF-I úzko súvisí s výskytom, inváziou a metastázami rôznych nádorov a zvýšené sérové ​​hladiny IGF-I sú markermi rizika nádorov.
Pomocná diagnóza: Hladina IGF-I v sére u pacientov s rakovinou pľúc, prsníka, prostaty, kolorektálneho karcinómu a iných pacientov sa výrazne zvýšila, čo možno použiť ako pomocný indikátor na skríning nádorov.

Prognostické hodnotenie: Vysoké hladiny IGF-I naznačujú vysokú malignitu, vysoké riziko metastáz a zlú prognózu nádoru.
Terapeutické ciele: Inhibícia signálnej dráhy IGF-I/IGF-1R (ako sú monoklonálne protilátky IGF-1R) môže blokovať proliferáciu nádorových buniek a indukovať apoptózu, čo z nej robí dôležitý smer pre cielenú liečbu rakoviny.