IGF-1 LR3 1 mg

▎ IGF-1 LR3 Structure

▎ IGF-1 LR3 Recherche

Quel est le contexte de recherche sur l’IGF-1 LR3 ?

La recherche sur l'IGF-1 LR3 est née de la nécessité de surmonter les limites du facteur de croissance naturel analogue à l'insuline 1 (IGF-1). En tant que régulateur clé de la croissance, de la différenciation et du métabolisme cellulaires, l'IGF-1 naturel présente un potentiel dans la réparation des tissus, les études de croissance et de développement et l'intervention contre les maladies. Cependant, il présente des inconvénients importants : sa demi-vie ne dure que quelques heures, ce qui conduit à une clairance rapide in vivo. De plus, il se lie étroitement aux protéines liant l’IGF, ce qui entraîne une faible proportion de formes libres et actives qui peinent à exercer des effets durables. Ces limitations ont sérieusement limité son efficacité dans la recherche expérimentale et les applications potentielles, poussant les scientifiques à explorer des analogues structurellement modifiés avec des performances améliorées.

Grâce aux progrès des technologies de biologie moléculaire et d’ingénierie des protéines, les équipes de recherche se sont concentrées sur la modification précise de l’IGF-1 pour améliorer ses propriétés. Grâce à des études approfondies de la relation structure-fonction de l'IGF-1, les chercheurs ont découvert que des modifications sur des sites d'acides aminés spécifiques peuvent influencer ses interactions avec les protéines de liaison et les récepteurs : le remplacement de l'acide glutamique en position 3 par l'arginine et l'ajout de 13 acides aminés à l'extrémité N-terminale réduisent son affinité pour la protéine de liaison à l'IGF, diminuant les formes de liaison inactives tout en améliorant la liaison au récepteur de l'IGF-1. Simultanément, l'optimisation structurelle a prolongé le cycle métabolique de la molécule in vivo, produisant finalement l'IGF-1 LR3 contenant 83 acides aminés. Cela a entraîné une demi-vie prolongée à 20-30 heures et une puissance environ trois fois supérieure.

Quel est le mécanisme d’action de l’IGF-1 LR3 ?

Prolifération et différenciation cellulaire

Stimulation de la prolifération des myoblastes : Au cours du développement fœtal, l'IGF-1 LR3 favorise de manière significative la prolifération des myoblastes des muscles squelettiques. Par exemple, des études sur des fœtus d’agneaux en fin de gestation ont révélé qu’après une semaine de perfusion d’IGF-1 LR3, les taux de prolifération des myoblastes des muscles squelettiques augmentaient de manière significative (P < 0,05). Cela indique que l'IGF-1 LR3 agit directement sur les myoblastes pour faire avancer le cycle cellulaire, permettant à davantage de myoblastes d'entrer dans l'état prolifératif et fournissant ainsi des sources cellulaires supplémentaires pour la croissance et le développement du tissu musculaire ^[1].

Influencer le développement folliculaire : Au cours de la physiologie ovarienne, l'IGF-1 LR3 participe à la régulation de la croissance et du développement folliculaires. Dans un modèle de superovulation chez le rat, la co-administration d'IGF-1 LR3 avec des gonadotrophines a encore augmenté les taux d'ovulation et le poids des ovaires chez certaines souches de rats. Cela suggère que l'IGF-1 LR3 pourrait influencer la maturation folliculaire et l'ovulation en régulant la prolifération et la différenciation des cellules de la granulosa, affectant ainsi la fonction de reproduction ^[2]..

Régulation du métabolisme

Acquisition et utilisation des nutriments : Après la perfusion d'IGF-1 LR3 chez des fœtus d'agneau en fin de gestation, des taux réduits d'absorption des acides aminés du cordon ombilical ont été observés ainsi que des concentrations d'acides aminés fœtaux plus faibles, malgré des taux de renouvellement des protéines fœtales similaires. Cela suggère que l'IGF-1 LR3 pourrait influencer les modèles d'absorption et d'utilisation des nutriments fœtaux, permettant une utilisation plus efficace de nutriments limités pour soutenir la croissance spécifique d'un organe plutôt que d'augmenter l'apport en nutriments fœtaux via le flux sanguin placentaire ou la stimulation du transfert de nutriments ^[2].

Figure 1 L'IGF-1 inhibe l'inflammation et accélère l'angiogenèse via les voies de signalisation Ras/PI3K/IKK/NF-κB pour favoriser la cicatrisation des plaies ^[3].

Inhibition de la sécrétion d'insuline : la perfusion d'IGF-1 LR3 ou de solution saline chez des agneaux fœtaux en fin de gestation a révélé une réduction des concentrations plasmatiques d'insuline chez les agneaux infusés d'IGF-1 LR3. De plus, la sécrétion d’insuline lors des expériences de clamp hyperglycémique était diminuée par rapport aux témoins. Cela suggère que l'IGF-1 LR3 pourrait agir directement sur les cellules β pancréatiques pour inhiber la sécrétion d'insuline. D'autres études sur des îlots fœtaux isolés ont révélé que les îlots d'agneaux infusés d'IGF-1 LR3 présentaient une sécrétion d'insuline constamment faible en réponse à une stimulation du glucose in vitro, suggérant que l'IGF-1 LR3 pourrait induire des défauts intrinsèques dans les cellules β pancréatiques, altérant la fonction normale de sécrétion d'insuline ^[4,5]..

Régulation de l'angiogenèse

Rôle dans l'angiogenèse ovarienne : Dans des expériences de culture d'angiogenèse de follicules lutéinisés bovins, les effets de l'IGF-1 LR3 sur les réseaux de cellules endothéliales (CE) de follicules lutéinisés et la production de progestérone ont été étudiés. Les résultats ont montré un impact limité sur les paramètres de croissance de la CE mais une légère augmentation de la prolifération cellulaire (3 à 5 %). À l’inverse, l’IGF-1 LR3 a exercé des effets différentiels sur la production de progestérone, tandis que la picropodophylline (PPP), antagoniste des récepteurs de l’IGF-1, a réduit de manière significative à la fois les paramètres de croissance de la CE et les concentrations de progestérone. Cela suggère que l'IGF-1 LR3 pourrait moduler la vascularisation et la production de progestérone dans les follicules lutéinisés via la voie de signalisation du récepteur IGF-1, maintenant ainsi la fonction et la fertilité ovariennes ^[6].

Quelles sont les applications de l’IGF-1 LR3 ?

Recherche et applications sur la croissance et le développement des animaux

Favoriser la croissance des organes fœtaux : Dans des expériences menées sur des fœtus d'agneau en fin de gestation, la perfusion d'IGF-1 LR3 a considérablement augmenté la croissance des organes fœtaux, favorisant ainsi le développement d'organes tels que le cœur, les reins, la rate et les glandes surrénales. Cela indique que l'IGF-1 LR3 joue un rôle crucial dans la régulation des processus de développement des organes fœtaux, contribuant ainsi à une compréhension plus approfondie des mécanismes de régulation de la croissance et du développement fœtaux. Il fournit un soutien théorique et des conseils pratiques pour améliorer les performances de reproduction des animaux et améliorer les taux de survie de la progéniture ^[1].

Stimulation de la prolifération des myoblastes des muscles squelettiques : La recherche indique que l'IGF-1 LR3 stimule la prolifération des myoblastes des muscles squelettiques. Dans des expériences sur des fœtus de moutons, la perfusion d'IGF-1 LR3 a nettement amélioré l'activité de prolifération des myoblastes ^[1].

Recherche sur le diabète et les maladies connexes

Évaluation des effets sur la sécrétion d'insuline : des expériences impliquant la perfusion d'IGF-1 LR3 chez des agneaux fœtaux ont révélé une réduction des concentrations plasmatiques d'insuline fœtale. Au cours des expériences de clampage hyperglycémique, les taux d'insuline chez les agneaux fœtaux traités à l'IGF-1 LR3 étaient 66 % inférieurs à ceux des témoins. Ce phénomène indique une association potentielle entre l'IGF-1 LR3 et la sécrétion d'insuline, fournissant des indices importants pour étudier la pathogenèse du diabète et développer de nouvelles stratégies thérapeutiques ^[5]..

Corrélation avec la performance athlétique : Des recherches sur les coureurs et nageurs d'élite israéliens ont révélé que les polymorphismes du gène IGF1 sont en corrélation avec les niveaux d'IGF1 en circulation et que le score génétique IGF (IGF-GS) des sprinteurs est associé à la performance athlétique. Les sprinteurs d’élite présentaient des scores IGF-GS moyens significativement plus élevés que les sprinteurs de niveau national et les nageurs de courte distance de haut niveau. Cela suggère que le système IGF-1 pourrait jouer un rôle crucial dans les sports de vitesse terrestres. Bien qu'il reste incertain si l'IGF-GS peut être utilisé pour la sélection précoce des sprinteurs d'élite, il offre de nouvelles voies pour la sélection des athlètes et les interventions d'entraînement. Des recherches futures pourraient permettre le développement de programmes d'entraînement plus ciblés pour améliorer les performances sportives en surveillant et en analysant les marqueurs liés à l'IGF-1 chez les athlètes ^[7].

Recherche en biologie cellulaire et médecine fondamentale

Recherche sur la régulation de la prolifération cellulaire : IGF-1 LR3 possède la capacité de stimuler la prolifération cellulaire. Des expériences in vitro démontrent sa stimulation efficace de la prolifération des cellules NIH 3T3. Cela fait de l'IGF-1 LR3 un outil précieux pour étudier les mécanismes de régulation de la prolifération cellulaire. En observant les effets de l'IGF-1 LR3 sur la prolifération dans différentes lignées cellulaires, les chercheurs peuvent mieux comprendre les processus biologiques fondamentaux tels que la régulation du cycle cellulaire et les voies de signalisation, fournissant ainsi une base théorique pour les études en oncologie, en médecine régénérative et dans des domaines connexes ^[8].

Recherche sur l'apoptose et le métabolisme des protéines : dans les études sur les cellules C2C12 traitées au peroxyde d'hydrogène, l'IGF-1 (y compris son analogue IGF-1 LR3) module la synthèse et l'équilibre de dégradation des protéines cellulaires en régulant positivement Pax7, les facteurs de régulation myogéniques (MRF), mTOR et P70S6K, réduisant MuRF1 et MAFbx et inhibant l'apoptose, régulant ainsi l'équilibre entre la synthèse et la dégradation des protéines. Cela contribue à une compréhension plus approfondie des mécanismes de survie et de mort cellulaires dans des conditions de stress, ainsi que des réseaux de régulation du métabolisme protéique, offrant ainsi de nouvelles cibles et de nouvelles perspectives pour le traitement de maladies associées ^..

Conclusion

L'IGF-1 LR3, en tant qu'analogue synthétique à action prolongée du facteur de croissance analogue à l'insuline 1, favorise la croissance spécifique d'organes dans le cœur fœtal et les glandes surrénales en activant des voies de signalisation telles que PI3K/Akt et MAPK. Il stimule la prolifération des myoblastes des muscles squelettiques et la synthèse des protéines, régule le métabolisme, maintient la santé des muscles squelettiques et facilite la récupération des blessures induites par l'exercice.

À propos de l'auteur

Les documents mentionnés ci-dessus sont tous recherchés, édités et compilés par Cocer Peptides.

Auteur de revue scientifique

Feng L est un chercheur spécialisé dans le domaine de la physiologie de l'exercice et de la santé cardiovasculaire. Leurs travaux universitaires se concentrent principalement sur l'exploration des effets régulateurs de différentes formes d'exercice sur les fonctions physiologiques, en particulier l'interaction entre l'exercice et les mécanismes moléculaires du corps liés à la santé musculaire et à la guérison des maladies cardiovasculaires. Le Dr Feng adopte souvent une combinaison de modèles de recherche préclinique et de techniques de biologie moléculaire pour mener des études approfondies. Feng L est répertorié dans la référence de la citation [9].

▎ Citations pertinentes

[1] Stremming J, White A, Donthi A et al. L'IGF-1 recombinant de mouton favorise la croissance spécifique d'un organe chez le fœtus de mouton. Frontières en physiologie 2022 ; 13: 954948.DOI : 10.3389/fphys.2022.954948.

[2] Khamsi F, Roberge S, Wong J. Nouvelle démonstration du rôle physiologique/pharmacologique du facteur de croissance analogue à l'insuline-1 dans l'ovulation chez le rat et son action sur le cumulus oophorus. Endocrinien 2001 ; 14(2): 175-180.DOI: 10.1385/ENDO:14:2:175.

[3] Zhang X, Hu F, Li J et al. L'IGF-1 inhibe l'inflammation et accélère l'angiogenèse via les voies de signalisation Ras/PI3K/IKK/NF-κB pour favoriser la cicatrisation des plaies. Journal européen des sciences pharmaceutiques 2024 ; 200: 106847.DOI : 10.1016/j.ejps.2024.106847.

[4] White A, Stremming J, Boehmer BH et al. La réduction de la sécrétion d'insuline stimulée par le glucose après une perfusion d'IGF-1 d'une semaine chez un mouton fœtal en fin de gestation est due à un défaut intrinsèque des îlots. Journal américain de physiologie-endocrinologie et métabolisme 2021 ; 320(6) : E1138-E1147. DOI : 10.1152/ajpendo.00623.2020.

[5] Blanc A, Stremming J, Brown LD, Rozance PJ. La sécrétion atténuée d'insuline stimulée par le glucose lors d'une perfusion aiguë d'IGF-1 LR3 chez un fœtus de mouton ne persiste pas dans les îlots isolés. Journal des origines développementales de la santé et de la maladie 2023 ; 14(3) : 353-361.DOI : 10.1017/S2040 17442300009 0.

[6] Nwachukwu CU, Robinson RS, Woad KJ. Effet du système de facteurs de croissance analogues à l'insuline sur l'angiogenèse lutéinisante. Reproduction et fertilité 2023 ; 4(2).DOI : 10.1530/RAF-22-0057.

[7] Ben-Zaken S, Meckel Y, Nemet D, Eliakim A. Score génétique de l'axe du facteur de croissance analogue à l'insuline et excellence sportive. Journal de recherche sur la force et le conditionnement 2021 ; 35(9) : 2421-2426.DOI : 10.1519/JSC.0000000000004102.

[8] Mao W. Expression de haut niveau de Arg~3-IGF-1 à longue chaîne chez Pichia pastoris et sa purification et sa caractérisation. Bulletin de l'Académie des sciences médicales militaires 2008. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:88212024.

[9] Feng L, Li B, Xi Y, Cai M, Tian Z. Les exercices aérobiques et les exercices de résistance atténuent l'atrophie des muscles squelettiques via la voie IGF-1/IGF-1R-PI3K/Akt chez les souris atteintes d'infarctus du myocarde. Journal américain de physiologie-physiologie cellulaire 2022 ; 322(2) : C164-C176.DOI : 10.1152/ajpcell.00344.2021.

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