IGF-1 LR3 1mg

▎ IGF-1 LR3 संरचना

▎ IGF-1 LR3 अनुसंधान

IGF-1 LR3 की शोध पृष्ठभूमि क्या है?

IGF-1 LR3 पर अनुसंधान प्राकृतिक इंसुलिन जैसे विकास कारक 1 (IGF-1) की सीमाओं को दूर करने की आवश्यकता से उत्पन्न हुआ। कोशिका वृद्धि, विभेदन और चयापचय के प्रमुख नियामक के रूप में, प्राकृतिक IGF-1 ऊतक की मरम्मत, वृद्धि और विकास अध्ययन और रोग हस्तक्षेप में क्षमता दिखाता है। हालाँकि, इसमें महत्वपूर्ण कमियाँ हैं: इसका आधा जीवन केवल कुछ घंटों तक चलता है, जिससे विवो में तेजी से निकासी होती है। इसके अलावा, यह आईजीएफ-बाइंडिंग प्रोटीन को मजबूती से बांधता है, जिसके परिणामस्वरूप मुक्त, सक्रिय रूपों का अनुपात कम होता है जो निरंतर प्रभाव डालने के लिए संघर्ष करते हैं। इन सीमाओं ने प्रायोगिक अनुसंधान और संभावित अनुप्रयोगों में इसकी प्रभावकारिता को गंभीर रूप से बाधित कर दिया, जिससे वैज्ञानिकों को उन्नत प्रदर्शन के साथ संरचनात्मक रूप से संशोधित एनालॉग्स का पता लगाने के लिए प्रेरित किया गया।

आणविक जीव विज्ञान और प्रोटीन इंजीनियरिंग प्रौद्योगिकियों में प्रगति के साथ, अनुसंधान टीमों ने इसके गुणों में सुधार करने के लिए IGF-1 को सटीक रूप से संशोधित करने पर ध्यान केंद्रित किया। आईजीएफ-1 के संरचना-कार्य संबंध के गहन अध्ययन के माध्यम से, शोधकर्ताओं ने पाया कि विशिष्ट अमीनो एसिड साइटों पर संशोधन बाध्यकारी प्रोटीन और रिसेप्टर्स के साथ इसकी बातचीत को प्रभावित कर सकते हैं: आर्गिनिन के साथ स्थिति 3 पर ग्लूटामिक एसिड को प्रतिस्थापित करना और एन-टर्मिनस में 13 अमीनो एसिड जोड़ने से आईजीएफ-बाध्यकारी प्रोटीन के लिए इसकी आत्मीयता कम हो जाती है, आईजीएफ-1 रिसेप्टर के लिए बंधन को बढ़ाते हुए निष्क्रिय बंधन रूपों में कमी आती है। इसके साथ ही, संरचनात्मक अनुकूलन ने विवो में अणु के चयापचय चक्र को बढ़ाया, अंततः 83 अमीनो एसिड के साथ IGF-1 LR3 का उत्पादन किया। इसके परिणामस्वरूप आधा जीवन 20-30 घंटे तक बढ़ गया और क्षमता लगभग तीन गुना बढ़ गई।

IGF-1 LR3 की क्रियाविधि क्या है?

कोशिका प्रसार और विभेदन

मायोब्लास्ट प्रसार की उत्तेजना: भ्रूण के विकास के दौरान, IGF-1 LR3 कंकाल की मांसपेशी मायोब्लास्ट के प्रसार को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ावा देता है। उदाहरण के लिए, देर से गर्भधारण करने वाले मेमने के भ्रूणों पर अध्ययन से पता चला कि IGF-1 LR3 जलसेक के एक सप्ताह के बाद, कंकाल की मांसपेशी मायोब्लास्ट प्रसार दर में काफी वृद्धि हुई (पी <0.05)। यह इंगित करता है कि IGF-1 LR3 कोशिका चक्र को आगे बढ़ाने के लिए सीधे मायोब्लास्ट पर कार्य करता है, जिससे अधिक मायोब्लास्ट प्रजननशील अवस्था में प्रवेश कर पाते हैं और इस तरह मांसपेशियों के ऊतकों की वृद्धि और विकास के लिए अतिरिक्त सेलुलर स्रोत प्रदान करते हैं ^[1].

कूपिक विकास को प्रभावित करना: डिम्बग्रंथि शरीर क्रिया विज्ञान के दौरान, IGF-1 LR3 कूपिक वृद्धि और विकास को विनियमित करने में भाग लेता है। चूहे के सुपरओव्यूलेशन मॉडल में, गोनैडोट्रोपिन के साथ IGF-1 LR3 के सह-प्रशासन ने ओव्यूलेशन दर को और बढ़ा दिया और चूहों के कुछ प्रकारों में डिम्बग्रंथि का वजन बढ़ा दिया। इससे पता चलता है कि IGF-1 LR3 ग्रैनुलोसा कोशिका प्रसार और विभेदन को विनियमित करके कूपिक परिपक्वता और ओव्यूलेशन को प्रभावित कर सकता है, जिससे प्रजनन कार्य प्रभावित हो सकता है ^[2].

चयापचय का विनियमन

पोषक तत्वों का अधिग्रहण और उपयोग: देर से गर्भाधान वाले मेमने के भ्रूण में IGF-1 LR3 जलसेक के बाद, समान भ्रूण प्रोटीन टर्नओवर दर के बावजूद, कम भ्रूण अमीनो एसिड सांद्रता के साथ-साथ गर्भनाल अमीनो एसिड ग्रहण दर में कमी देखी गई। इससे पता चलता है कि IGF-1 LR3 भ्रूण के पोषक तत्व ग्रहण और उपयोग पैटर्न को प्रभावित कर सकता है, जिससे अपरा रक्त प्रवाह या पोषक तत्व हस्तांतरण उत्तेजना के माध्यम से भ्रूण पोषक तत्व की आपूर्ति बढ़ाने के बजाय अंग-विशिष्ट विकास का समर्थन करने के लिए सीमित पोषक तत्वों का अधिक कुशल उपयोग हो सकता है ^[2].

चित्र 1 IGF-1 सूजन को रोकता है और घाव भरने को बढ़ावा देने के लिए Ras/PI3K/IKK/NF-κB सिग्नलिंग मार्गों के माध्यम से एंजियोजेनेसिस को तेज करता है ^[3].

इंसुलिन स्राव में अवरोध: देर से गर्भधारण करने वाले भ्रूण मेमनों में आईजीएफ-1 एलआर3 या सेलाइन डालने से आईजीएफ-1 एलआर3-संक्रमित मेमनों में प्लाज्मा इंसुलिन सांद्रता कम होने का पता चला। इसके अतिरिक्त, हाइपरग्लाइसेमिक क्लैंप प्रयोगों के दौरान इंसुलिन का स्राव नियंत्रण की तुलना में कम हो गया था। इससे पता चलता है कि IGF-1 LR3 इंसुलिन स्राव को रोकने के लिए सीधे अग्नाशयी β-कोशिकाओं पर कार्य कर सकता है। पृथक भ्रूण आइलेट्स पर आगे के अध्ययन से पता चला कि IGF-1 LR3-संक्रमित मेमनों के आइलेट्स इन विट्रो ग्लूकोज उत्तेजना के जवाब में लगातार कम इंसुलिन स्राव प्रदर्शित करते हैं, सुझाव देते हैं कि IGF-1 LR3 अग्न्याशय β-कोशिकाओं में आंतरिक दोष उत्पन्न कर सकता है, जिससे सामान्य इंसुलिन स्राव कार्य ख़राब हो सकता है ^[4,5].

एंजियोजेनेसिस विनियमन

डिम्बग्रंथि एंजियोजेनेसिस में भूमिका: बोवाइन ल्यूटिनाइज्ड फॉलिकल एंजियोजेनेसिस कल्चर प्रयोगों में, ल्यूटिनाइज्ड फॉलिकल एंडोथेलियल सेल (ईसी) नेटवर्क और प्रोजेस्टेरोन उत्पादन पर आईजीएफ-1 एलआर3 के प्रभावों की जांच की गई। परिणामों ने ईसी विकास मापदंडों पर सीमित प्रभाव दिखाया लेकिन कोशिका प्रसार में मामूली वृद्धि (3-5%) देखी गई। इसके विपरीत, IGF-1 LR3 ने प्रोजेस्टेरोन उत्पादन पर अलग-अलग प्रभाव डाला, जबकि IGF-1 रिसेप्टर प्रतिपक्षी पिक्रोपोडोफिलिन (PPP) ने EC वृद्धि मापदंडों और प्रोजेस्टेरोन सांद्रता दोनों को काफी कम कर दिया। इससे पता चलता है कि IGF-1 LR3, IGF-1 रिसेप्टर सिग्नलिंग मार्ग के माध्यम से ल्यूटिनाइज्ड फॉलिकल्स में संवहनीकरण और प्रोजेस्टेरोन उत्पादन को नियंत्रित कर सकता है, जिससे डिम्बग्रंथि समारोह और प्रजनन क्षमता बनी रहती है ^[6].

IGF-1 LR3 के अनुप्रयोग क्या हैं?

पशु वृद्धि एवं विकास अनुसंधान एवं अनुप्रयोग

भ्रूण के अंग विकास को बढ़ावा देना: देर से गर्भधारण करने वाले मेमने के भ्रूणों के प्रयोगों में, IGF-1 LR3 के जलसेक ने भ्रूण के अंग विकास में काफी वृद्धि की, जिससे हृदय, गुर्दे, प्लीहा और अधिवृक्क ग्रंथियों जैसे अंगों के विकास को बढ़ावा मिला। यह इंगित करता है कि IGF-1 LR3 भ्रूण के अंग विकास प्रक्रियाओं को विनियमित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, जो भ्रूण के विकास और विकास नियामक तंत्र की गहरी समझ में योगदान देता है। यह पशु प्रजनन प्रदर्शन में सुधार और संतानों की जीवित रहने की दर को बढ़ाने के लिए सैद्धांतिक समर्थन और व्यावहारिक मार्गदर्शन प्रदान करता है ^[1].

कंकाल की मांसपेशी मायोब्लास्ट प्रसार की उत्तेजना: अनुसंधान से पता चलता है कि IGF-1 LR3 कंकाल की मांसपेशी मायोब्लास्ट प्रसार को उत्तेजित करता है। भ्रूण भेड़ प्रयोगों में, IGF-1 LR3 जलसेक ने मायोब्लास्ट प्रसार गतिविधि को स्पष्ट रूप से बढ़ाया ^[1].

मधुमेह और संबंधित रोग अनुसंधान

इंसुलिन स्राव पर प्रभाव का मूल्यांकन: भ्रूण मेमनों में IGF-1 LR3 जलसेक से जुड़े प्रयोगों से भ्रूण के प्लाज्मा इंसुलिन सांद्रता में कमी का पता चला। हाइपरग्लेसेमिक क्लैंप प्रयोगों के दौरान, IGF-1 LR3-उपचारित भ्रूण मेमनों में इंसुलिन का स्तर नियंत्रण की तुलना में 66% कम था। यह घटना IGF-1 LR3 और इंसुलिन स्राव के बीच एक संभावित संबंध को इंगित करती है, जो मधुमेह के रोगजनन का अध्ययन करने और नई चिकित्सीय रणनीतियों को विकसित करने के लिए महत्वपूर्ण सुराग प्रदान करती है। ^[5].

एथलेटिक प्रदर्शन के साथ सहसंबंध: विशिष्ट इज़राइली धावकों और तैराकों पर किए गए शोध से पता चला कि आईजीएफ1 जीन बहुरूपता आईजीएफ1 स्तरों को प्रसारित करने के साथ संबंधित है, और स्प्रिंटर्स का आईजीएफ आनुवंशिक स्कोर (आईजीएफ-जीएस) एथलेटिक प्रदर्शन से जुड़ा हुआ है। विशिष्ट स्प्रिंटर्स ने राष्ट्रीय स्तर के स्प्रिंटर्स और उच्च-स्तरीय कम दूरी के तैराकों की तुलना में काफी अधिक औसत आईजीएफ-जीएस स्कोर प्रदर्शित किया। इससे पता चलता है कि IGF-1 प्रणाली स्थलीय गति वाले खेलों में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती है। हालांकि यह अनिश्चित बना हुआ है कि क्या आईजीएफ-जीएस का उपयोग विशिष्ट धावकों के शीघ्र चयन के लिए किया जा सकता है, यह एथलीट चयन और प्रशिक्षण हस्तक्षेप के लिए नए रास्ते प्रदान करता है। भविष्य के शोध एथलीटों में आईजीएफ-1-संबंधित मार्करों की निगरानी और विश्लेषण करके एथलेटिक प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए अधिक लक्षित प्रशिक्षण कार्यक्रमों के विकास को सक्षम कर सकते हैं ^[7].

सेल बायोलॉजी और बेसिक मेडिसिन में अनुसंधान

कोशिका प्रसार विनियमन अनुसंधान: IGF-1 LR3 कोशिका प्रसार को प्रोत्साहित करने की क्षमता रखता है। इन विट्रो प्रयोग एनआईएच 3टी3 सेल प्रसार की इसकी प्रभावी उत्तेजना को प्रदर्शित करते हैं। यह IGF-1 LR3 को सेलुलर प्रसार विनियमन तंत्र की जांच के लिए एक मूल्यवान उपकरण प्रदान करता है। विभिन्न कोशिका रेखाओं में प्रसार पर IGF-1 LR3 के प्रभावों को देखकर, शोधकर्ता कोशिका चक्र विनियमन और सिग्नलिंग मार्ग जैसी मौलिक जैविक प्रक्रियाओं में अंतर्दृष्टि प्राप्त कर सकते हैं, जो ऑन्कोलॉजी, पुनर्योजी चिकित्सा और संबंधित क्षेत्रों में अध्ययन के लिए एक सैद्धांतिक आधार प्रदान करते हैं ^[8].

एपोप्टोसिस और प्रोटीन चयापचय अनुसंधान: हाइड्रोजन पेरोक्साइड-उपचारित C2C12 कोशिकाओं के अध्ययन में, IGF-1 (इसके एनालॉग IGF-1 LR3 सहित) Pax7, मायोजेनिक नियामक कारकों (MRFs), mTOR और P70S6K को अपग्रेड करके, MuRF1 और MAFbx को कम करके और एपोप्टोसिस को रोककर सेलुलर प्रोटीन संश्लेषण और गिरावट संतुलन को नियंत्रित करता है, जिससे प्रोटीन संश्लेषण और के बीच संतुलन को विनियमित किया जाता है। ह्रास. यह तनाव की स्थिति में सेलुलर अस्तित्व और मृत्यु तंत्र की गहरी समझ के साथ-साथ प्रोटीन चयापचय के नियामक नेटवर्क में योगदान देता है, जो संबंधित बीमारियों के इलाज के लिए नए लक्ष्य और अंतर्दृष्टि प्रदान करता है ^[9].

निष्कर्ष

IGF-1 LR3, इंसुलिन जैसे विकास कारक 1 के सिंथेटिक लंबे समय तक काम करने वाले एनालॉग के रूप में, PI3K/Akt और MAPK जैसे सिग्नलिंग मार्गों को सक्रिय करके भ्रूण के हृदय और अधिवृक्क ग्रंथियों में अंग-विशिष्ट विकास को बढ़ावा देता है। यह कंकाल की मांसपेशियों के मायोब्लास्ट प्रसार और प्रोटीन संश्लेषण को उत्तेजित करता है, चयापचय को नियंत्रित करता है, कंकाल की मांसपेशियों के स्वास्थ्य को बनाए रखता है, और व्यायाम से प्रेरित चोटों से उबरने में सहायता करता है।

लेखक के बारे में

उपर्युक्त सभी सामग्री कोसर पेप्टाइड्स द्वारा शोधित, संपादित और संकलित की गई हैं।

वैज्ञानिक जर्नल लेखक

फेंग एल एक शोधकर्ता हैं जो व्यायाम शरीर क्रिया विज्ञान और हृदय स्वास्थ्य के क्षेत्र पर ध्यान केंद्रित करते हैं। उनका शैक्षणिक कार्य मुख्य रूप से शारीरिक कार्यों पर विभिन्न व्यायाम रूपों के नियामक प्रभावों की खोज पर केंद्रित है, विशेष रूप से व्यायाम और मांसपेशियों के स्वास्थ्य और हृदय रोग की वसूली से संबंधित शरीर के आणविक तंत्र के बीच बातचीत। गहन अध्ययन करने के लिए डॉ. फेंग अक्सर प्रीक्लिनिकल अनुसंधान मॉडल और आणविक जीव विज्ञान तकनीकों के संयोजन को अपनाते हैं। फेंग एल उद्धरण के संदर्भ में सूचीबद्ध है [9]।

▎ प्रासंगिक उद्धरण

[1] स्ट्रेमिंग जे, व्हाइट ए, डोंथी ए, एट अल। भेड़ पुनः संयोजक IGF-1 भ्रूण भेड़ में अंग-विशिष्ट विकास को बढ़ावा देता है। फिजियोलॉजी में फ्रंटियर्स 2022; 13: 954948.DOI: 10.3389/fphys.2022.954948।

[2] खमसी एफ, रॉबर्ट एस, वोंग जे। चूहों में ओव्यूलेशन और क्यूम्यलस ओफोरस पर कार्रवाई में इंसुलिन जैसी वृद्धि कारक -1 की शारीरिक/औषधीय भूमिका का उपन्यास प्रदर्शन। एंडोक्राइन 2001; 14(2): 175-180.डीओआई: 10.1385/ईएनडीओ:14:2:175।

[3] झांग एक्स, हू एफ, ली जे, एट अल। IGF-1 सूजन को रोकता है और घाव भरने को बढ़ावा देने के लिए Ras/PI3K/IKK/NF-κB सिग्नलिंग मार्गों के माध्यम से एंजियोजेनेसिस को तेज करता है। यूरोपियन जर्नल ऑफ फार्मास्युटिकल साइंसेज 2024; 200: 106847.डीओआई: 10.1016/जे.ईजेपीएस.2024.106847।

[4] व्हाइट ए, स्ट्रेमिंग जे, बोहेमर बीएच, एट अल। देर से गर्भधारण करने वाले भ्रूण भेड़ में 1-सप्ताह के IGF-1 जलसेक के बाद ग्लूकोज-उत्तेजित इंसुलिन स्राव में कमी एक आंतरिक आइलेट दोष के कारण होती है। अमेरिकन जर्नल ऑफ फिजियोलॉजी-एंडोक्रिनोलॉजी एंड मेटाबॉलिज्म 2021; 320(6): ई1138-ई1147। डीओआई:10.1152/एजेपेंडो.00623.2020।

[5] व्हाइट ए, स्ट्रेमिंग जे, ब्राउन एलडी, रोज़ेंस पीजे। भ्रूण भेड़ में तीव्र IGF-1 LR3 जलसेक के दौरान क्षीण ग्लूकोज-उत्तेजित इंसुलिन स्राव पृथक आइलेट्स में नहीं रहता है। जर्नल ऑफ़ डेवलपमेंटल ओरिजिन्स ऑफ़ हेल्थ एंड डिज़ीज़ 2023; 14(3): 353-361.डीओआई: 10.1017/एस2040 17442300009 0।

[6] नवाचुकु सीयू, रॉबिन्सन आरएस, वोड केजे। ल्यूटिनाइजिंग एंजियोजेनेसिस पर इंसुलिन जैसी वृद्धि कारक प्रणाली का प्रभाव। प्रजनन एवं प्रजनन क्षमता 2023; 4(2).डीओआई: 10.1530/आरएएफ-22-0057।

[7] बेन-ज़ेकेन एस, मेकेल वाई, नेमेट डी, एलियाकिम ए। इंसुलिन जैसा ग्रोथ फैक्टर एक्सिस जेनेटिक स्कोर और स्पोर्ट्स एक्सीलेंस। जर्नल ऑफ़ स्ट्रेंथ एंड कंडीशनिंग रिसर्च 2021; 35(9): 2421-2426.डीओआई: 10.1519/जेएससी.0000000004102।

[8] माओ डब्ल्यू. पिचिया पास्टोरिस में लंबी श्रृंखला Arg~3-IGF-1 की उच्च-स्तरीय अभिव्यक्ति और इसकी शुद्धि और लक्षण वर्णन। सैन्य चिकित्सा विज्ञान अकादमी 2008 का बुलेटिन। https://api.semanticscholar.org/CorpusID:88212024।

[9] फेंग एल, ली बी, शी वाई, कैई एम, तियान जेड। एरोबिक व्यायाम और प्रतिरोध व्यायाम मायोकार्डियल रोधगलन वाले चूहों में आईजीएफ-1/आईजीएफ-1आर-पीआई3के/एक्ट मार्ग के माध्यम से कंकाल की मांसपेशी शोष को कम करते हैं। अमेरिकन जर्नल ऑफ फिजियोलॉजी-सेल फिजियोलॉजी 2022; 322(2): सी164-सी176.डीओआई: 10.1152/एजेपीसेल.00344.2021।

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