IGF-1 LR3 1 mg

▎ IGF-1 LR3 Estructura

▎ IGF-1 LR3 Recerca

Quins són els antecedents de recerca d'IGF-1 LR3?

La investigació sobre IGF-1 LR3 es va originar a partir de la necessitat de superar les limitacions del factor de creixement natural semblant a la insulina 1 (IGF-1). Com a regulador clau del creixement, diferenciació i metabolisme cel·lular, l'IGF-1 natural mostra potencial en estudis de reparació, creixement i desenvolupament de teixits i intervenció de malalties. No obstant això, té inconvenients importants: la seva vida mitjana només abasta unes poques hores, donant lloc a una ràpida eliminació in vivo. A més, s'uneix fortament a les proteïnes que s'uneixen a IGF, donant lloc a una baixa proporció de formes actives lliures que lluiten per exercir efectes sostinguts. Aquestes limitacions van limitar severament la seva eficàcia en la investigació experimental i les aplicacions potencials, i van impulsar els científics a explorar anàlegs modificats estructuralment amb un rendiment millorat.

Amb els avenços en les tecnologies de biologia molecular i enginyeria de proteïnes, els equips d'investigació es van centrar a modificar amb precisió l'IGF-1 per millorar-ne les propietats. A través d'estudis profunds de la relació estructura-funció de l'IGF-1, els investigadors van descobrir que les modificacions en llocs d'aminoàcids específics poden influir en les seves interaccions amb proteïnes i receptors d'unió: substituir l'àcid glutàmic a la posició 3 per arginina i afegir 13 aminoàcids a l'extrem N-terminal redueix la seva afinitat per la unió a IGF, mentre que augmenta la forma d'unió a la proteïna d'unió. Receptor IGF-1. Simultàniament, l'optimització estructural va estendre el cicle metabòlic de la molècula in vivo, donant finalment IGF-1 LR3 amb 83 aminoàcids. Això va donar lloc a una semivida perllongada a 20-30 hores i una potència augmentada aproximadament per tres.

Quin és el mecanisme d'acció de l'IGF-1 LR3?

Proliferació i diferenciació cel·lular

Estimulació de la proliferació de mioblasts: durant el desenvolupament fetal, IGF-1 LR3 promou significativament la proliferació de mioblasts del múscul esquelètic. Per exemple, estudis sobre fetus de xai de gestació tardana van revelar que després d'una setmana d'infusió d'IGF-1 LR3, les taxes de proliferació del mioblast del múscul esquelètic van augmentar significativament (P <0, 05). Això indica que IGF-1 LR3 actua directament sobre els mioblasts per avançar en el cicle cel·lular, permetent que més mioblasts entrin en l'estat proliferatiu i proporcionant així fonts cel·lulars addicionals per al creixement i desenvolupament del teixit muscular ^[1].

Influència en el desenvolupament fol·licular: durant la fisiologia ovàrica, IGF-1 LR3 participa en la regulació del creixement i desenvolupament fol·licular. En un model de superovulació de rata, la coadministració d'IGF-1 LR3 amb gonadotropines va augmentar encara més les taxes d'ovulació i el pes ovàric elevat en determinades soques de rates. Això suggereix que IGF-1 LR3 pot influir en la maduració i l'ovulació fol·liculars mitjançant la regulació de la proliferació i diferenciació de cèl·lules de la granulosa, afectant així la funció reproductiva ^[2].

Regulació del metabolisme

Adquisició i utilització de nutrients: després de la infusió d'IGF-1 LR3 en fetus de xai de gestació tardana, es van observar taxes de captació d'aminoàcids del cordó umbilical reduïdes juntament amb concentracions d'aminoàcids fetals més baixes, malgrat taxes de rotació de proteïnes fetals similars. Això suggereix que IGF-1 LR3 pot influir en els patrons d'absorció i utilització de nutrients fetals, permetent una utilització més eficient de nutrients limitats per donar suport al creixement específic d'òrgans en lloc d'augmentar el subministrament de nutrients fetal mitjançant el flux sanguini placentari o l'estimulació de la transferència de nutrients ^[2].

Figura 1 IGF-1 inhibeix la inflamació i accelera l'angiogènesi mitjançant vies de senyalització Ras/PI3K/IKK/NF-κB per promoure la cicatrització de ferides ^[3].

Inhibició de la secreció d'insulina: la infusió d'IGF-1 LR3 o solució salina en xais fetals de gestació tardana va revelar concentracions reduïdes d'insulina plasmàtica en xais infusionats amb IGF-1 LR3. A més, la secreció d'insulina durant els experiments de pinça hiperglucèmica es va reduir en comparació amb els controls. Això suggereix que IGF-1 LR3 pot actuar directament sobre les cèl·lules β pancreàtiques per inhibir la secreció d'insulina. Estudis addicionals sobre illots fetals aïllats van revelar que els illots dels xais infusos amb IGF-1 LR3 presentaven una secreció d'insulina persistentment baixa en resposta a l'estimulació de glucosa in vitro, cosa que suggereix que IGF-1 LR3 pot induir defectes intrínsecs a les cèl·lules β pancreàtiques, perjudicant la funció normal de secreció d'insulina ^[4,5].

Regulació de l'angiogènesi

Paper en l'angiogènesi ovàrica: en els experiments de cultiu d'angiogènesi del fol·licle luteïnitzat boví, es van investigar els efectes d'IGF-1 LR3 sobre les xarxes de cèl·lules endotelials del fol·licle luteïnitzat (EC) i la producció de progesterona. Els resultats van mostrar un impacte limitat en els paràmetres de creixement de la CE, però un lleuger augment de la proliferació cel·lular (3-5%). Per contra, IGF-1 LR3 va exercir efectes diferencials sobre la producció de progesterona, mentre que la picropodofil·lina (PPP) antagonista del receptor IGF-1 va reduir significativament tant els paràmetres de creixement de l'EC com les concentracions de progesterona. Això suggereix que IGF-1 LR3 pot modular la vascularització i la producció de progesterona en fol·licles luteïnitzats a través de la via de senyalització del receptor IGF-1, mantenint així la funció i la fertilitat ovàriques ^[6].

Quines són les aplicacions d'IGF-1 LR3?

Recerca i Aplicacions en Creixement i Desenvolupament Animal

Promoció del creixement dels òrgans fetals: en experiments amb fetus de xai de gestació tardana, la infusió d'IGF-1 LR3 va augmentar significativament el creixement dels òrgans fetals, promovent el desenvolupament d'òrgans com el cor, els ronyons, la melsa i les glàndules suprarenals. Això indica que IGF-1 LR3 té un paper crucial en la regulació dels processos de desenvolupament dels òrgans fetals, contribuint a una comprensió més profunda del creixement fetal i dels mecanismes reguladors del desenvolupament. Proporciona suport teòric i orientació pràctica per millorar el rendiment reproductiu dels animals i augmentar les taxes de supervivència de la descendència ^[1].

Estimulació de la proliferació del mioblast del múscul esquelètic: la investigació indica que IGF-1 LR3 estimula la proliferació del mioblast del múscul esquelètic. En experiments fetals d'ovelles, la infusió d'IGF-1 LR3 va millorar notablement l'activitat de proliferació de mioblasts ^[1].

Recerca sobre diabetis i malalties relacionades

Avaluació dels efectes sobre la secreció d'insulina: els experiments amb infusió d'IGF-1 LR3 en xais fetals van revelar una reducció de les concentracions d'insulina en plasma fetal. Durant els experiments de pinça hiperglucèmica, els nivells d'insulina en xais fetals tractats amb IGF-1 LR3 van ser un 66% més baixos que en els controls. Aquest fenomen indica una associació potencial entre IGF-1 LR3 i la secreció d'insulina, proporcionant pistes importants per estudiar la patogènesi de la diabetis i desenvolupar noves estratègies terapèutiques ^[5].

Correlació amb el rendiment atlètic: la investigació sobre corredors i nedadors d'elit israelians va revelar que els polimorfismes del gen IGF1 es correlacionen amb els nivells circulants d'IGF1 i que la puntuació genètica IGF (IGF-GS) dels velocistes està associada amb el rendiment esportiu. Els velocistes d'elit van mostrar puntuacions mitjanes IGF-GS significativament més altes que els velocistes de nivell nacional i els nedadors de curta distància d'alt nivell. Això suggereix que el sistema IGF-1 pot tenir un paper crucial en els esports de velocitat terrestre. Tot i que encara no se sap si IGF-GS es pot utilitzar per a la selecció primerenca de velocistes d'elit, ofereix noves vies per a la selecció d'atletes i intervencions d'entrenament. La investigació futura pot permetre el desenvolupament de programes d'entrenament més específics per millorar el rendiment esportiu mitjançant el seguiment i l'anàlisi dels marcadors relacionats amb IGF-1 en atletes ^[7].

Recerca en Biologia Cel·lular i Medicina Bàsica

Investigació sobre regulació de la proliferació cel·lular: IGF-1 LR3 té la capacitat d'estimular la proliferació cel·lular. Els experiments in vitro demostren la seva estimulació efectiva de la proliferació de cèl·lules NIH 3T3. Això fa que IGF-1 LR3 sigui una eina valuosa per investigar els mecanismes de regulació de la proliferació cel·lular. En observar els efectes d'IGF-1 LR3 sobre la proliferació a través de diferents línies cel·lulars, els investigadors poden obtenir informació sobre processos biològics fonamentals com la regulació del cicle cel·lular i les vies de senyalització, proporcionant una base teòrica per a estudis en oncologia, medicina regenerativa i camps relacionats ^[8].

Recerca sobre l'apoptosi i el metabolisme de proteïnes: en estudis de cèl·lules C2C12 tractades amb peròxid d'hidrogen, IGF-1 (incloent el seu analògic IGF-1 LR3) modula la síntesi de proteïnes cel·lulars i l'equilibri de degradació mitjançant la regulació positiva de Pax7, els factors reguladors miogènics (MRF), mTOR i P70S6K, i reduint la MAFbx, i reduint la MAFbxtosis. regulant l'equilibri entre la síntesi i la degradació de proteïnes. Això contribueix a una comprensió més profunda dels mecanismes de supervivència i mort cel·lular en condicions d'estrès, així com de les xarxes reguladores del metabolisme de les proteïnes, oferint nous objectius i coneixements per al tractament de malalties relacionades ^[9].

Conclusió

IGF-1 LR3, com a anàleg sintètic d'acció prolongada del factor de creixement semblant a la insulina 1, promou el creixement específic d'òrgans al cor fetal i a les glàndules suprarenals activant vies de senyalització com PI3K/Akt i MAPK. Estimula la proliferació del mioblast del múscul esquelètic i la síntesi de proteïnes, regula el metabolisme, manté la salut del múscul esquelètic i ajuda a la recuperació de lesions induïdes per l'exercici.

Sobre l'autor

Tots els materials esmentats són investigats, editats i compilats per Cocer Peptides.

Autor de la revista científica

Feng L és un investigador centrat en el camp de la fisiologia de l'exercici i la salut cardiovascular. El seu treball acadèmic se centra principalment a explorar els efectes reguladors de diferents formes d'exercici sobre les funcions fisiològiques, especialment la interacció entre l'exercici i els mecanismes moleculars del cos relacionats amb la salut muscular i la recuperació de malalties cardiovasculars. El Dr. Feng sovint adopta una combinació de models d'investigació preclínica i tècniques de biologia molecular per dur a terme estudis en profunditat. Feng L apareix a la referència de la citació [9].

▎ Cites rellevants

[1] Stremming J, White A, Donthi A, et al. L'IGF-1 recombinant d'ovella promou el creixement específic d'òrgans en ovelles fetals. Fronteres en fisiologia 2022; 13: 954948.DOI: 10.3389/fphys.2022.954948.

[2] Khamsi F, Roberge S, Wong J. Nova demostració d'un paper fisiològic/farmacològic del factor de creixement semblant a la insulina-1 en l'ovulació en rates i acció sobre el cumulus oophorus. Endocrine 2001; 14(2): 175-180.DOI: 10.1385/ENDO:14:2:175.

[3] Zhang X, Hu F, Li J, et al. IGF-1 inhibeix la inflamació i accelera l'angiogènesi mitjançant vies de senyalització Ras/PI3K/IKK/NF-κB per promoure la cicatrització de ferides. Revista Europea de Ciències Farmacèutiques 2024; 200: 106847.DOI: 10.1016/j.ejps.2024.106847.

[4] White A, Stremming J, Boehmer BH, et al. La reducció de la secreció d'insulina estimulada per glucosa després d'una infusió d'IGF-1 d'1 setmana en ovelles fetals de gestació tardana es deu a un defecte intrínsec de l'illot. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism 2021; 320(6): E1138-E1147. DOI:10.1152/ajpendo.00623.2020.

[5] White A, Stremming J, Brown LD, Rozance PJ. La secreció atenuada d'insulina estimulada per glucosa durant una infusió aguda d'IGF-1 LR3 en ovelles fetals no persisteix als illots aïllats. Journal of Developmental Origins of Health and Disease 2023; 14(3): 353-361.DOI: 10.1017/S2040 17442300009 0.

[6] Nwachukwu CU, Robinson RS, Woad KJ. Efecte del sistema de factors de creixement semblant a la insulina sobre l'angiogènesi luteinitzant. Reproducció i fertilitat 2023; 4(2).DOI: 10.1530/RAF-22-0057.

[7] Ben-Zaken S, Meckel Y, Nemet D, Eliakim A. Insulin-like Growth Factor Axis Genetic Score and Sports Excellence. Journal of Strength and Conditioning Research 2021; 35(9): 2421-2426.DOI: 10.1519/JSC.0000000000004102.

[8] Mao W. Expressió d'alt nivell d'Arg~3-IGF-1 de cadena llarga a Pichia pastoris i la seva purificació i caracterització. Butlletí de l'Acadèmia de Ciències Mèdiques Militars 2008. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:88212024.

[9] Feng L, Li B, Xi Y, Cai M, Tian Z. L'exercici aeròbic i l'exercici de resistència alleugen l'atròfia del múscul esquelètic mitjançant la via IGF-1/IGF-1R-PI3K/Akt en ratolins amb infart de miocardi. American Journal of Physiology-Cell Physiology 2022; 322(2): C164-C176.DOI: 10.1152/ajpcell.00344.2021.

TOTS ELS ARTICLES I LA INFORMACIÓ DELS PRODUCTES PROPORCIONATS EN AQUEST LLOC WEB SÓN ÚNICAMENT PER A LA DIFUSIÓ D'INFORMACIÓ I FINS EDUCATIUS.  

Els productes proporcionats en aquest lloc web estan destinats exclusivament a la investigació in vitro. La investigació in vitro (llatí: *in glass*, que significa en cristalleria) es realitza fora del cos humà. Aquests productes no són farmacèutics, no han estat aprovats per la Food and Drug Administration (FDA) dels EUA i no s'han d'utilitzar per prevenir, tractar o curar cap afecció, malaltia o dolència mèdica. Està estrictament prohibit per llei introduir aquests productes en el cos humà o animal de qualsevol forma.