|
1 ערכות (10 בקבוקונים)
| כַּמוּת: | |
|---|---|
▎ IGF-1 LR3 מבנה
מקור: PubChem |
InChIKey : CRZOPHSORDIMRX-UHFFFAOYSA-N נוסחה מולקולרית: C 80H 154N 4O 6S2 משקל מולקולרי: 1332.2 גרם/מול מספר CAS: 946870-92-4 PubChem CID: 168009904 |
▎ IGF-1 LR3 מחקר
מהו הרקע המחקרי של IGF-1 LR3?
מחקר על IGF-1 LR3 מקורו בצורך להתגבר על המגבלות של גורם גדילה 1 דמוי אינסולין טבעי (IGF-1). כמווסת מפתח של צמיחת תאים, התמיינות ומטבוליזם, IGF-1 טבעי מראה פוטנציאל במחקרי תיקון רקמות, צמיחה והתפתחות והתערבות במחלה. עם זאת, יש לו חסרונות משמעותיים: זמן מחצית החיים שלו נמשך רק כמה שעות, מה שמוביל לפינוי מהיר in vivo. יתר על כן, הוא נקשר בחוזקה לחלבונים קושרי IGF, וכתוצאה מכך שיעור נמוך של צורות חופשיות ופעילות שנאבקות להפעיל השפעות מתמשכות. מגבלות אלו הגבילו מאוד את יעילותו במחקר ניסיוני ויישומים פוטנציאליים, והניעו מדענים לחקור אנלוגים שעברו שינויים מבניים עם ביצועים משופרים.
עם התקדמות בביולוגיה מולקולרית וטכנולוגיות הנדסת חלבון, צוותי מחקר התמקדו בשינוי מדויק של IGF-1 כדי לשפר את תכונותיו. באמצעות מחקרים מעמיקים של הקשר מבנה-תפקוד של IGF-1, חוקרים גילו ששינויים באתרי חומצות אמינו ספציפיים יכולים להשפיע על האינטראקציות שלו עם חלבונים וקולטנים קושרים: החלפת חומצה גלוטמית בעמדה 3 בארגינין והוספת 13 חומצות אמינו לקצה ה-N מפחיתה את הזיקה שלו לקשירת IGF בחלבון-פעיל, תוך הקטנת הקישור ל-IGF1. קולטן. במקביל, אופטימיזציה מבנית האריכה את המחזור המטבולי של המולקולה in vivo, ובסופו של דבר הניבה IGF-1 LR3 עם 83 חומצות אמינו. זה הביא לתקופת מחצית חיים שהתארכה ל-20-30 שעות ועוצמה מוגברת בערך פי שלושה.
מהו מנגנון הפעולה של IGF-1 LR3?
ריבוי תאים ובידול
גירוי של התפשטות מיובלסטים: במהלך התפתחות העובר, IGF-1 LR3 מקדם באופן משמעותי את התפשטות המיובלסטים של שרירי השלד. לדוגמה, מחקרים על עוברי טלה בהריון מאוחר גילו כי לאחר שבוע של עירוי IGF-1 LR3, שיעורי התפשטות המיובלסטים של שרירי השלד עלו באופן משמעותי (P <0.05). זה מצביע על כך ש-IGF-1 LR3 פועל ישירות על מיובלסטים כדי לקדם את מחזור התא, ומאפשר ליותר מיובלסטים להיכנס למצב השגשוג ובכך מספק מקורות תאיים נוספים לצמיחה והתפתחות של רקמת השריר [1].
השפעה על התפתחות זקיקים: במהלך הפיזיולוגיה של השחלות, IGF-1 LR3 משתתף בוויסות הצמיחה וההתפתחות של הזקיקים. במודל על-ביוץ של חולדות, מתן משותף של IGF-1 LR3 עם גונדוטרופינים העלה עוד יותר את שיעורי הביוץ והעלאת משקל השחלות בזני חולדות מסוימים. זה מצביע על כך ש-IGF-1 LR3 עשוי להשפיע על הבשלת זקיקים וביוץ על ידי ויסות שגשוג והתמיינות של תאי גרנולוזה, ובכך להשפיע על תפקוד הרבייה [2].
ויסות מטבוליזם
רכישה וניצול של חומרים מזינים: בעקבות עירוי IGF-1 LR3 בעוברי טלה בהריון מאוחר, נצפתה שיעורי ספיגת חומצות אמינו בחבל הטבור מופחתים לצד ריכוזים נמוכים יותר של חומצות אמינו עובריות, למרות שיעורי תחלופה דומים של חלבון עוברי. זה מצביע על כך ש-IGF-1 LR3 עשוי להשפיע על ספיגת חומרי הזנה ודפוסי ניצול העובר, מה שמאפשר ניצול יעיל יותר של חומרים מזינים מוגבלים כדי לתמוך בצמיחה ספציפית לאיברים במקום להגדיל את אספקת החומרים התזונתיים לעובר באמצעות זרימת דם שליה או גירוי העברת חומרים מזינים [2].
איור 1 IGF-1 מעכב דלקת ומאיץ אנגיוגנזה באמצעות מסלולי איתות Ras/PI3K/IKK/NF-κB כדי לקדם ריפוי פצעים [3].
עיכוב הפרשת אינסולין: עירוי של IGF-1 LR3 או תמיסת מלח לטלות עוברים בהריון מאוחר גילה ריכוזי אינסולין בפלזמה מופחתים בכבשים שהוזלפו ב-IGF-1 LR3. בנוסף, הפרשת אינסולין במהלך ניסויי מהדק היפרגליקמי פחתה בהשוואה לבקרות. זה מצביע על כך ש-IGF-1 LR3 עשוי לפעול ישירות על תאי β של הלבלב כדי לעכב את הפרשת האינסולין. מחקרים נוספים על איים עובריים מבודדים גילו כי איים מכבשים מוזלפים ב-IGF-1 LR3 הפגינו הפרשת אינסולין נמוכה מתמשכת בתגובה לגירוי גלוקוז במבחנה, דבר המצביע על כך ש-IGF-1 LR3 עשוי לגרום לפגמים פנימיים בתאי β-לבלב, ופוגעים בתפקוד תקין, אינסולין 5].
ויסות אנגיוגנזה
תפקיד באנגיוגנזה של השחלות: בניסויים בתרבית אנגיוגנזה של זקיק luteinized בשור, נחקרו ההשפעות של IGF-1 LR3 על רשתות אנדותל זקיק luteinized (EC) וייצור פרוגסטרון. התוצאות הראו השפעה מוגבלת על פרמטרי הצמיחה של EC אך עלייה קלה בשגשוג התאים (3-5%). לעומת זאת, IGF-1 LR3 הפעיל השפעות דיפרנציאליות על ייצור פרוגסטרון, בעוד שהאנטגוניסט לקולטן IGF-1 picropodophyllin (PPP) הפחית באופן משמעותי הן את פרמטרי הצמיחה של EC והן את ריכוזי הפרוגסטרון. זה מצביע על כך ש-IGF-1 LR3 עשוי לווסת וסקולריזציה וייצור פרוגסטרון בזקיקים luteinized דרך מסלול האותות של קולטן IGF-1, ובכך לשמור על תפקוד השחלות והפוריות [6].
מהם היישומים של IGF-1 LR3?
צמיחה ופיתוח של בעלי חיים מחקר ויישומים
קידום צמיחת איברים עובריים: בניסויים עם עוברי טלה בהריון מאוחר, עירוי של IGF-1 LR3 הגביר באופן משמעותי את צמיחת איברי העובר, תוך קידום התפתחות של איברים כגון לב, כליות, טחול ובלוטות יותרת הכליה. זה מצביע על כך ש-IGF-1 LR3 ממלא תפקיד מכריע בוויסות תהליכי התפתחות איברים עובריים, תורם להבנה מעמיקה יותר של מנגנוני ויסות הצמיחה וההתפתחות של העובר. הוא מספק תמיכה תיאורטית והדרכה מעשית לשיפור ביצועי הרבייה של בעלי חיים ושיפור שיעורי הישרדות הצאצאים [1].
גירוי של התפשטות מיובלסטים של שרירי השלד: מחקרים מצביעים על כך ש-IGF-1 LR3 ממריץ את התפשטות המיובלסטים של שרירי השלד. בניסויים של כבשים עובריים, עירוי IGF-1 LR3 הגביר באופן ניכר את פעילות התפשטות המיובלסטים [1].
מחקר על סוכרת ומחלות קשורות
הערכת השפעות על הפרשת אינסולין: ניסויים שכללו עירוי IGF-1 LR3 בכבשים עובריים גילו ירידה בריכוזי האינסולין בפלזמה העוברית. במהלך ניסויים בהידוק היפרגליקמי, רמות האינסולין בכבשים עובריים שטופלו ב-IGF-1 LR3 היו נמוכות ב-66% בהשוואה לביקורות. תופעה זו מצביעה על קשר פוטנציאלי בין IGF-1 LR3 והפרשת אינסולין, המספקת רמזים חשובים לחקר הפתוגנזה של סוכרת ופיתוח אסטרטגיות טיפוליות חדשות [5].
מתאם עם ביצועים אתלטיים: מחקר על רצים ושחיינים ישראלים עילית גילה שפולימורפיזמים של גנים IGF1 מתואמים עם רמות IGF1 במחזוריות, וכי הניקוד הגנטי IGF (IGF-GS) של ספרינטרים קשור לביצועים אתלטיים. ספרינטרים עילית הפגינו ציוני IGF-GS ממוצעים גבוהים משמעותית מאשר ספרינטרים ברמה ארצית ושחיינים למרחקים קצרים ברמה גבוהה. זה מצביע על כך שמערכת IGF-1 עשויה למלא תפקיד מכריע בספורט מהירות יבשתי. למרות שעדיין לא בטוח אם ניתן להשתמש ב-IGF-GS לבחירה מוקדמת של ספרינטרים עילית, הוא מציע דרכים חדשות לבחירת ספורטאים ולהתערבויות באימון. מחקר עתידי עשוי לאפשר פיתוח תוכניות אימון ממוקדות יותר לשיפור הביצועים האתלטיים על ידי ניטור וניתוח סמנים הקשורים ל-IGF-1 בספורטאים [7].
מחקר בביולוגיה של התא ורפואה בסיסית
מחקר רגולציית התפשטות תאים: ל-IGF-1 LR3 יש את היכולת לעורר התפשטות תאים. ניסויים במבחנה מדגימים את הגירוי היעיל שלו לשגשוג תאי NIH 3T3. זה הופך את IGF-1 LR3 לכלי בעל ערך לחקר מנגנוני ויסות התפשטות תאי. על ידי התבוננות בהשפעות של IGF-1 LR3 על התפשטות בקווי תאים שונים, חוקרים יכולים לקבל תובנות לגבי תהליכים ביולוגיים בסיסיים כמו ויסות מחזור התא ומסלולי איתות, מה שמספק בסיס תיאורטי למחקרים באונקולוגיה, רפואה רגנרטיבית ותחומים קשורים [8].
מחקר אפופטוזיס ומטבוליזם חלבון: במחקרים על תאי C2C12 שטופלו במי חמצן, IGF-1 (כולל IGF-1 LR3 האנלוגי שלו) מווסת את סינתזת החלבון התא ואת איזון הפירוק על ידי העלאת ויסות Pax7, גורמים רגולטוריים מיוגניים (MRFs), mTOR ו- P70S6K, והפחתת, הפחתה של, MAFoptosis, ובכך מווסת את האיזון בין סינתזת חלבון ופירוק. זה תורם להבנה מעמיקה יותר של מנגנוני הישרדות תאית ומוות בתנאי לחץ, כמו גם את הרשתות הרגולטוריות של חילוף החומרים של חלבון, ומציעות מטרות ותובנות חדשות לטיפול במחלות קשורות [9].
מַסְקָנָה
IGF-1 LR3, כאנלוג סינטטי ארוך טווח של גורם גדילה דמוי אינסולין 1, מקדם צמיחה ספציפית לאיברים בלב העובר ובבלוטות האדרנל על ידי הפעלת מסלולי איתות כגון PI3K/Akt ו-MAPK. הוא ממריץ את התפשטות המיובלסטים של שרירי השלד וסינתזת חלבון, מווסת את חילוף החומרים, שומר על בריאות שרירי השלד ומסייע להתאוששות מפציעות שנגרמו מפעילות גופנית.
אודות המחבר
החומרים הנ'ל נחקרים, נערכים ומקובצים על ידי Cocer Peptides.
מחבר כתב עת מדעי
Feng L הוא חוקר המתמקד בתחום הפיזיולוגיה של הפעילות הגופנית ובריאות הלב וכלי הדם. עבודתם האקדמית מתרכזת בעיקר בחקר ההשפעות הרגולטוריות של צורות פעילות גופנית שונות על תפקודים פיזיולוגיים, במיוחד האינטראקציה בין פעילות גופנית לבין המנגנונים המולקולריים של הגוף הקשורים לבריאות השרירים ולהחלמה ממחלות לב וכלי דם. ד'ר פנג מאמץ לעתים קרובות שילוב של מודלים מחקריים פרה-קליניים וטכניקות ביולוגיה מולקולרית כדי לבצע מחקרים מעמיקים. פנג L רשום בהפניה לציטוט [9].
