|
1 sæt (10 hætteglas)
| Mængde: | |
|---|---|
▎ IGF-1 LR3 -struktur
Kilde: PubChem |
InChIKey: CRZOPHSORDIMRX-UHFFFAOYSA-N Molekylær formel: C 80H 154N 4O 6S2 Molekylvægt: 1332,2 g/mol CAS-nummer: 946870-92-4 PubChem CID:168009904 |
▎ IGF-1 LR3 Research
Hvad er forskningsbaggrunden for IGF-1 LR3?
Forskning i IGF-1 LR3 stammer fra behovet for at overvinde begrænsningerne ved naturlig insulinlignende vækstfaktor 1 (IGF-1). Som en nøgleregulator for cellevækst, -differentiering og -metabolisme viser naturlig IGF-1 potentiale i vævsreparation, vækst- og udviklingsstudier og sygdomsintervention. Det har dog betydelige ulemper: Dets halveringstid strækker sig kun over et par timer, hvilket fører til hurtig clearance in vivo. Desuden binder det tæt til IGF-bindende proteiner, hvilket resulterer i en lav andel af frie, aktive former, der kæmper for at udøve vedvarende virkninger. Disse begrænsninger begrænsede dets effektivitet i eksperimentel forskning og potentielle anvendelser alvorligt, hvilket drev forskere til at udforske strukturelt modificerede analoger med forbedret ydeevne.
Med fremskridt inden for molekylærbiologi og proteinteknologier fokuserede forskerhold på præcist at modificere IGF-1 for at forbedre dets egenskaber. Gennem dybdegående undersøgelser af struktur-funktion forholdet af IGF-1, opdagede forskerne, at modifikationer på specifikke aminosyresteder kan påvirke dets interaktioner med bindende proteiner og receptorer: Udskiftning af glutaminsyre i position 3 med arginin og tilsætning af 13 aminosyrer til N-terminalen reducerer dens affinitet for IGF-bindende i det aktive protein, mens bindingen til IGF1 aftager. receptor. Samtidig forlængede strukturel optimering molekylets metaboliske cyklus in vivo, hvilket i sidste ende gav IGF-1 LR3 med 83 aminosyrer. Dette resulterede i en halveringstid forlænget til 20-30 timer og ca. tre gange øget styrke.
Hvad er virkningsmekanismen for IGF-1 LR3?
Celleproliferation og -differentiering
Stimulering af myoblastproliferation: Under fosterudvikling fremmer IGF-1 LR3 signifikant spredningen af skeletmuskelmyoblaster. For eksempel afslørede undersøgelser af sent-drægtige lammefostre, at efter en uges IGF-1 LR3-infusion steg skeletmuskulaturens myoblastproliferation signifikant (P < 0,05). Dette indikerer, at IGF-1 LR3 virker direkte på myoblaster for at fremme cellecyklussen, hvilket gør det muligt for flere myoblaster at gå ind i den proliferative tilstand og derved tilvejebringe yderligere cellulære kilder til muskelvævsvækst og -udvikling [1].
Påvirkning af follikulær udvikling: Under ovariefysiologi deltager IGF-1 LR3 i at regulere follikulær vækst og udvikling. I en rotte-superovulationsmodel øgede samtidig administration af IGF-1 LR3 med gonadotropiner ægløsningshastigheder og øgede ovarievægt i visse rottestammer. Dette tyder på, at IGF-1 LR3 kan påvirke follikulær modning og ægløsning ved at regulere granulosacelleproliferation og -differentiering og derved påvirke reproduktiv funktion [2].
Regulering af stofskiftet
Næringsstofoptagelse og -anvendelse: Efter IGF-1 LR3-infusion i sen-drægtige lammefostre, blev der observeret reducerede aminosyreoptagelseshastigheder i navlestrengen sammen med lavere føtale aminosyrekoncentrationer på trods af lignende føtale proteinomsætningshastigheder. Dette tyder på, at IGF-1 LR3 kan påvirke føtal næringsstofoptagelse og udnyttelsesmønstre, hvilket muliggør mere effektiv udnyttelse af begrænsede næringsstoffer til at understøtte organspecifik vækst i stedet for at øge føtal næringsstofforsyning gennem placenta blodgennemstrømning eller stimulering af næringsstofoverførsel [2].
Figur 1 IGF-1 hæmmer inflammation og accelererer angiogenese via Ras/PI3K/IKK/NF-KB signalveje for at fremme sårheling [3].
Hæmning af insulinsekretion: Infusion af IGF-1 LR3 eller saltvand i føtale lam i sen drægtighed afslørede reducerede plasmainsulinkoncentrationer i IGF-1 LR3-infunderede lam. Derudover blev insulinsekretion under hyperglykæmiske klemmeforsøg formindsket sammenlignet med kontroller. Dette tyder på, at IGF-1 LR3 kan virke direkte på pancreas-β-celler for at hæmme insulinsekretion. Yderligere undersøgelser af isolerede føtale øer afslørede, at øer fra IGF-1 LR3-infunderede lam udviste vedvarende lav insulinsekretion som reaktion på in vitro glucosestimulering, hvilket tyder på, at IGF-1 LR3 kan inducere iboende defekter i pancreas β-celler, hvilket svækker normal insulinsekretion funktion [4,5].
Angiogenese regulering
Rolle i ovarie angiogenese: I bovin luteiniseret follikel angiogenese kultureksperimenter blev virkningerne af IGF-1 LR3 på luteiniseret follikel endotelcelle (EC) netværk og progesteronproduktion undersøgt. Resultaterne viste begrænset indvirkning på EC vækstparametre, men en lille stigning i celleproliferation (3-5%). Omvendt udøvede IGF-1 LR3 forskellige virkninger på progesteronproduktion, hvorimod IGF-1-receptorantagonisten picropodophyllin (PPP) signifikant reducerede både EC-vækstparametre og progesteronkoncentrationer. Dette tyder på, at IGF-1 LR3 kan modulere vaskularisering og progesteronproduktion i luteiniserede follikler gennem IGF-1-receptorens signalvej og derved opretholde ovariefunktion og fertilitet [6].
Hvad er anvendelserne af IGF-1 LR3?
Dyrevækst og -udvikling, forskning og applikationer
Fremme af føtal organvækst: I forsøg med lammefostre i sen drægtighed øgede infusion af IGF-1 LR3 føtal organvækst signifikant, hvilket fremmer udviklingen af organer såsom hjerte, nyrer, milt og binyrer. Dette indikerer, at IGF-1 LR3 spiller en afgørende rolle i reguleringen af føtale organudviklingsprocesser, hvilket bidrager til en dybere forståelse af føtal vækst og udviklingsreguleringsmekanismer. Det giver teoretisk støtte og praktisk vejledning til forbedring af dyrs reproduktionsevne og forbedring af afkoms overlevelsesrater [1].
Stimulering af skeletmuskelmyoblastproliferation: Forskning viser, at IGF-1 LR3 stimulerer skeletmuskelmyoblastproliferation. I føtale fåreksperimenter øgede IGF-1 LR3-infusion markant myoblastproliferationsaktivitet [1].
Diabetes og relaterede sygdomsforskning
Evaluering af virkninger på insulinsekretion: Eksperimenter, der involverede IGF-1 LR3-infusion i føtale lam, afslørede en reduktion i føtale plasmainsulinkoncentrationer. Under hyperglykæmiske clamp-eksperimenter var insulinniveauer i IGF-1 LR3-behandlede føtale lam 66 % lavere end i kontroller. Dette fænomen indikerer en potentiel sammenhæng mellem IGF-1 LR3 og insulinsekretion, hvilket giver vigtige spor for at studere patogenesen af diabetes og udvikle nye terapeutiske strategier [5].
Korrelation med atletisk præstation: Forskning på israelske eliteløbere og svømmere afslørede, at IGF1-genpolymorfismer korrelerer med cirkulerende IGF1-niveauer, og at sprinternes IGF genetiske score (IGF-GS) er forbundet med atletisk præstation. Elitesprintere udviste signifikant højere gennemsnitlige IGF-GS-score end sprintere på nationalt niveau og kortdistancesvømmere på højt niveau. Dette tyder på, at IGF-1-systemet kan spille en afgørende rolle i terrestrisk fartsport. Selvom det stadig er usikkert, om IGF-GS kan bruges til tidlig udvælgelse af elitesprintere, tilbyder den nye muligheder for atletudvælgelse og træningsinterventioner. Fremtidig forskning kan muliggøre udviklingen af mere målrettede træningsprogrammer for at forbedre atletisk præstation ved at overvåge og analysere IGF-1-relaterede markører hos atleter [7].
Forskning i cellebiologi og grundlæggende medicin
Celleproliferationsreguleringsforskning: IGF-1 LR3 har kapaciteten til at stimulere celleproliferation. In vitro-eksperimenter viser dens effektive stimulering af NIH 3T3-celleproliferation. Dette gør IGF-1 LR3 til et værdifuldt værktøj til at undersøge cellulær spredningsreguleringsmekanismer. Ved at observere IGF-1 LR3's virkninger på spredning på tværs af forskellige cellelinjer, kan forskere få indsigt i fundamentale biologiske processer såsom cellecyklusregulering og signalveje, hvilket giver et teoretisk grundlag for studier inden for onkologi, regenerativ medicin og relaterede områder [8].
Apoptose- og proteinmetabolismeforskning: I undersøgelser af hydrogenperoxid-behandlede C2C12-celler modulerer IGF-1 (inklusive dets analoge IGF-1 LR3) cellulær proteinsyntese og nedbrydningsbalance ved at opregulere Pax7, myogene regulatoriske faktorer (MRF'er), mTOR og P70S6K, og reducerer, RFtbx1, og hæmmer MAFtbx1. derved regulerer balancen mellem proteinsyntese og nedbrydning. Dette bidrager til en dybere forståelse af cellulær overlevelse og dødsmekanismer under stresstilstande, såvel som de regulerende netværk af proteinmetabolisme, og tilbyder nye mål og indsigter til behandling af relaterede sygdomme [9].
Konklusion
IGF-1 LR3, som en syntetisk langtidsvirkende analog af insulinlignende vækstfaktor 1, fremmer organspecifik vækst i føtalt hjerte og binyrer ved at aktivere signalveje såsom PI3K/Akt og MAPK. Det stimulerer skeletmuskulaturmyoblastproliferation og proteinsyntese, regulerer stofskiftet, vedligeholder skeletmuskelsundhed og hjælper med restitution efter træningsskader.
Om forfatteren
Ovennævnte materialer er alle undersøgt, redigeret og kompileret af Cocer Peptides.
Forfatter til videnskabeligt tidsskrift
Feng L er en forsker med fokus på træningsfysiologi og kardiovaskulær sundhed. Deres akademiske arbejde er hovedsageligt centreret om at udforske de regulatoriske virkninger af forskellige træningsformer på fysiologiske funktioner, især interaktionen mellem træning og kroppens molekylære mekanismer relateret til muskelsundhed og genopretning af hjertekarsygdomme. Dr. Feng anvender ofte en kombination af prækliniske forskningsmodeller og molekylærbiologiske teknikker til at udføre dybdegående undersøgelser. Feng L er opført i referencen til citat [9].
