|
1 sarja (10 injektiopulloa)
| Määrä: | |
|---|---|
▎ IGF-1 LR3 -rakenne
Lähde: PubChem |
InChIKey : CRZOPHSORDIMRX-UHFFFAOYSA-N Molekyylikaava: C 80H 154N 4O 6S2 Molekyylipaino: 1332,2 g/mol CAS-numero: 946870-92-4 PubChem CID: 168009904 |
▎ IGF-1 LR3 -tutkimus
Mikä on IGF-1 LR3:n tutkimustausta?
IGF-1 LR3:n tutkimus sai alkunsa tarpeesta voittaa luonnollisen insuliinin kaltaisen kasvutekijä 1:n (IGF-1) rajoitukset. Solujen kasvun, erilaistumisen ja aineenvaihdunnan keskeisenä säätelijänä luonnollinen IGF-1 osoittaa potentiaalia kudosten korjaus-, kasvu- ja kehitystutkimuksissa sekä sairauksien interventiossa. Sillä on kuitenkin merkittäviä haittoja: sen puoliintumisaika kestää vain muutaman tunnin, mikä johtaa nopeaan puhdistumaan in vivo. Lisäksi se sitoutuu tiukasti IGF:ää sitoviin proteiineihin, mikä johtaa alhaiseen osuuteen vapaita, aktiivisia muotoja, jotka kamppailevat jatkuvan vaikutuksen aikaansaamisesta. Nämä rajoitukset rajoittivat vakavasti sen tehoa kokeellisessa tutkimuksessa ja mahdollisissa sovelluksissa, mikä sai tutkijat tutkimaan rakenteellisesti muunneltuja analogeja, joilla on parannettu suorituskyky.
Molekyylibiologian ja proteiinitekniikan edistymisen myötä tutkimusryhmät keskittyivät IGF-1:n muokkaamiseen tarkasti sen ominaisuuksien parantamiseksi. IGF-1:n rakenteen ja toiminnan välistä suhdetta koskevien perusteellisten tutkimusten avulla tutkijat havaitsivat, että tietyissä aminohappokohdissa tehdyt muutokset voivat vaikuttaa sen vuorovaikutukseen sitoutuvien proteiinien ja reseptorien kanssa: Glutamiinihapon korvaaminen asemassa 3 arginiinilla ja 13 aminohapon lisääminen N-päähän vähentää sen affiniteettia IGF-sitoutuvaan proteiiniin, mikä vähentää sitoutumismuotoja IGF-1-aktiiviseen reseptoriin. Samanaikaisesti rakenteellinen optimointi pidensi molekyylin metabolista sykliä in vivo, jolloin lopulta saatiin IGF-1 LR3, jossa oli 83 aminohappoa. Tämä johti puoliintumisajan pidentämiseen 20-30 tuntiin ja noin kolminkertaiseen tehoon.
Mikä on IGF-1 LR3:n vaikutusmekanismi?
Solujen lisääntyminen ja erilaistuminen
Myoblastien lisääntymisen stimulointi: Sikiön kehityksen aikana IGF-1 LR3 edistää merkittävästi luurankolihasten myoblastien lisääntymistä. Esimerkiksi myöhään tiineillä olevilla karitsan sikiöillä tehdyt tutkimukset paljastivat, että yhden viikon IGF-1 LR3-infuusion jälkeen luustolihasten myoblastien lisääntymisnopeus lisääntyi merkittävästi (P < 0,05). Tämä osoittaa, että IGF-1 LR3 vaikuttaa suoraan myoblasteihin edistääkseen solusykliä, mikä mahdollistaa useamman myoblastin siirtymisen proliferatiiviseen tilaan ja tarjoaa siten lisää solulähteitä lihaskudoksen kasvuun ja kehitykseen [1].
Follikulaariseen kehitykseen vaikuttaminen: Munasarjafysiologian aikana IGF-1 LR3 osallistuu follikkelien kasvun ja kehityksen säätelyyn. Rotan superovulaatiomallissa IGF-1 LR3:n antaminen samanaikaisesti gonadotropiinien kanssa lisäsi ovulaation määrää ja munasarjojen painon nousua tietyillä rotkakannoilla. Tämä viittaa siihen, että IGF-1 LR3 voi vaikuttaa follikkelien kypsymiseen ja ovulaatioon säätelemällä granulosasolujen lisääntymistä ja erilaistumista, mikä vaikuttaa lisääntymistoimintoihin [2].
Aineenvaihdunnan säätely
Ravinteiden hankinta ja käyttö: IGF-1 LR3-infuusion jälkeen myöhään tiineyden aikana oleville karitsan sikiöille havaittiin napanuoran aminohappojen vähentymisen ja sikiön pienempien aminohappopitoisuuksien ohella samankaltaisista sikiön proteiinien vaihtuvuusmääristä huolimatta. Tämä viittaa siihen, että IGF-1 LR3 voi vaikuttaa sikiön ravintoaineiden otto- ja käyttötapoihin, mikä mahdollistaa rajoitettujen ravintoaineiden tehokkaamman hyödyntämisen elinspesifisen kasvun tukemiseksi sen sijaan, että se lisää sikiön ravintoaineiden saantia istukan verenkierron tai ravinteiden siirron stimulaation avulla [2].
Kuva 1 IGF-1 estää tulehdusta ja nopeuttaa angiogeneesiä Ras/PI3K/IKK/NF-KB-signalointireittien kautta edistääkseen haavan paranemista [3].
Insuliinin erittymisen estäminen: IGF-1 LR3:n tai suolaliuoksen infuusio myöhään tiineyden aikana oleviin karitsoihin paljasti plasman insuliinipitoisuuksien alenemisen IGF-1 LR3:lla infusoiduilla karitsoilla. Lisäksi insuliinin eritys hyperglykeemisten puristinkokeiden aikana väheni kontrolleihin verrattuna. Tämä viittaa siihen, että IGF-1 LR3 voi vaikuttaa suoraan haiman β-soluihin insuliinin erittymisen estämiseksi. Lisätutkimukset eristetyillä sikiön saarekkeilla paljastivat, että IGF-1 LR3:lla infusoitujen karitsojen saarekkeet osoittivat jatkuvasti alhaista insuliinin eritystä vasteena in vitro glukoosistimulaatiolle, mikä viittaa siihen, että IGF-1 LR3 saattaa aiheuttaa luontaisia vaurioita haiman β-soluissa, mikä heikentää normaalia insuliinin eritystä [4,5].
Angiogeneesiasetus
Rooli munasarjojen angiogeneesissä: Naudan luteinisoituneiden follikkelien angiogeneesiviljelykokeissa tutkittiin IGF-1 LR3:n vaikutuksia luteinisoituneiden follikkelien endoteelisoluverkkoihin (EC) ja progesteronin tuotantoon. Tulokset osoittivat rajallisen vaikutuksen EY:n kasvuparametreihin, mutta solujen lisääntymisen hieman lisääntyneen (3–5 %). Sitä vastoin IGF-1 LR3:lla oli erilaisia vaikutuksia progesteronin tuotantoon, kun taas IGF-1-reseptorin antagonisti pikropodofylliini (PPP) vähensi merkittävästi sekä EC-kasvuparametreja että progesteronipitoisuuksia. Tämä viittaa siihen, että IGF-1 LR3 voi moduloida vaskularisaatiota ja progesteronin tuotantoa luteinisoituneissa follikkeleissa IGF-1-reseptorin signaalireitin kautta, mikä ylläpitää munasarjojen toimintaa ja hedelmällisyyttä [6].
Mitkä ovat IGF-1 LR3:n sovellukset?
Eläinten kasvun ja kehityksen tutkimus ja sovellukset
Sikiön elinten kasvun edistäminen: Kokeissa myöhäistiineyden karitsan sikiöillä IGF-1 LR3:n infuusio lisäsi merkittävästi sikiön elinten kasvua edistäen elinten, kuten sydämen, munuaisten, pernan ja lisämunuaisten, kehitystä. Tämä osoittaa, että IGF-1 LR3:lla on ratkaiseva rooli sikiön elinten kehitysprosessien säätelyssä, mikä myötävaikuttaa sikiön kasvun ja kehityksen säätelymekanismien syvempään ymmärtämiseen. Se tarjoaa teoreettista tukea ja käytännön ohjeita eläinten lisääntymiskyvyn parantamiseen ja jälkeläisten eloonjäämisasteen parantamiseen [1].
Luustolihasten myoblastien lisääntymisen stimulointi: Tutkimukset osoittavat, että IGF-1 LR3 stimuloi luustolihasten myoblastien lisääntymistä. Lammassikiökokeissa IGF-1 LR3 -infuusio paransi merkittävästi myoblastien lisääntymisaktiivisuutta [1].
Diabetes ja siihen liittyvät sairaudet
Insuliinin erittymiseen kohdistuvien vaikutusten arviointi: Kokeet, joissa käytettiin IGF-1 LR3 -infuusiota sikiökaritsoissa, paljastivat sikiön plasman insuliinipitoisuuksien alenemisen. Hyperglykeemisten puristinkokeiden aikana insuliinitasot IGF-1 LR3:lla käsitellyillä sikiökaritsoilla olivat 66 % alhaisemmat kuin kontrolliryhmissä. Tämä ilmiö viittaa mahdolliseen yhteyteen IGF-1 LR3:n ja insuliinin erityksen välillä, mikä tarjoaa tärkeitä vihjeitä diabeteksen patogeneesin tutkimiseen ja uusien hoitostrategioiden kehittämiseen [5].
Korrelaatio urheilusuoritukseen: Israelin huippujuoksijoilla ja uimareilla tehty tutkimus paljasti, että IGF1-geenin polymorfismit korreloivat verenkierrossa olevien IGF1-tasojen kanssa ja että pikajuoksijan IGF-geneettinen pistemäärä (IGF-GS) liittyy urheilulliseen suorituskykyyn. Elite pikajuoksijat osoittivat huomattavasti korkeammat keskimääräiset IGF-GS-pisteet kuin kansallisen tason pikajuoksijat ja korkean tason lyhyen matkan uimarit. Tämä viittaa siihen, että IGF-1-järjestelmällä voi olla ratkaiseva rooli maanpäällisissä nopeusurheilussa. Vaikka on edelleen epävarmaa, voidaanko IGF-GS:ää käyttää huippusprinttien varhaiseen valintaan, se tarjoaa uusia mahdollisuuksia urheilijoiden valintaan ja harjoituksiin. Tuleva tutkimus voi mahdollistaa kohdennettujen harjoitusohjelmien kehittämisen urheilullisen suorituskyvyn parantamiseksi seuraamalla ja analysoimalla urheilijoiden IGF-1:een liittyviä markkereita [7].
Solubiologian ja peruslääketieteen tutkimus
Solujen lisääntymisen säätelytutkimus: IGF-1 LR3:lla on kyky stimuloida solujen lisääntymistä. In vitro -kokeet osoittavat sen tehokkaan NIH 3T3 -soluproliferaation stimuloinnin. Tämä tekee IGF-1 LR3:sta arvokkaan työkalun solujen lisääntymisen säätelymekanismien tutkimiseen. Tarkkailemalla IGF-1 LR3:n vaikutuksia proliferaatioon eri solulinjoissa tutkijat voivat saada käsityksen perustavanlaatuisista biologisista prosesseista, kuten solusyklin säätelystä ja signalointireiteistä, mikä tarjoaa teoreettisen perustan onkologian, regeneratiivisen lääketieteen ja vastaavien alojen tutkimuksille [8].
Apoptoosi- ja proteiiniaineenvaihduntatutkimus: Vetyperoksidilla käsiteltyjen C2C12-solujen tutkimuksissa IGF-1 (mukaan lukien sen analogi IGF-1 LR3) moduloi solujen proteiinisynteesiä ja hajoamistasapainoa lisäämällä Pax7:n, myogeenisten säätelytekijöiden (MRF:t), mTOR:n ja P70S6K:n vähentämistä ja siten apoptoosia vähentäen. säätelee proteiinisynteesin ja hajoamisen välistä tasapainoa. Tämä edistää syvempää ymmärrystä solujen selviytymis- ja kuolemamekanismeista stressiolosuhteissa sekä proteiinien aineenvaihdunnan säätelyverkostoja tarjoten uusia tavoitteita ja oivalluksia niihin liittyvien sairauksien hoitoon [9].
Johtopäätös
IGF-1 LR3, insuliinin kaltaisen kasvutekijä 1:n synteettisenä pitkävaikutteisena analogina, edistää elinspesifistä kasvua sikiön sydämessä ja lisämunuaisissa aktivoimalla signalointireittejä, kuten PI3K/Akt ja MAPK. Se stimuloi luustolihasten myoblastien lisääntymistä ja proteiinisynteesiä, säätelee aineenvaihduntaa, ylläpitää luustolihasten terveyttä ja auttaa toipumaan harjoituksen aiheuttamista vammoista.
Tietoja kirjoittajasta
Kaikki edellä mainitut materiaalit ovat Cocer Peptidesin tutkimia, toimittamia ja kokoamia.
Tieteellisen lehden kirjoittaja
Feng L on tutkija, joka keskittyy liikuntafysiologiaan ja sydän- ja verisuoniterveyteen. Heidän akateemisessa työssään tutkitaan pääasiassa eri liikuntamuotojen säätelyvaikutuksia fysiologisiin toimintoihin, erityisesti harjoituksen ja lihasten terveyteen sekä sydän- ja verisuonisairauksien palautumiseen liittyvien kehon molekyylimekanismien vuorovaikutusta. Tohtori Feng käyttää usein yhdistelmää prekliinisiä tutkimusmalleja ja molekyylibiologian tekniikoita suorittaakseen perusteellisia tutkimuksia. Feng L on lueteltu viitteessä [9].
