IGF-1 LR3 1mg

▎ IGF-1 LR3 struktūra

▎ IGF-1 LR3 tyrimas

Koks yra IGF-1 LR3 tyrimo pagrindas?

IGF-1 LR3 tyrimai atsirado dėl būtinybės įveikti natūralaus į insuliną panašaus augimo faktoriaus 1 (IGF-1) apribojimus. Kaip pagrindinis ląstelių augimo, diferenciacijos ir metabolizmo reguliatorius, natūralus IGF-1 turi potencialą audinių atstatymo, augimo ir vystymosi tyrimuose bei ligų intervencijoje. Tačiau jis turi reikšmingų trūkumų: jo pusinės eliminacijos laikas trunka tik kelias valandas, todėl greitai pašalinamas in vivo. Be to, jis glaudžiai jungiasi su IGF jungiančiais baltymais, todėl susidaro nedidelė dalis laisvų, aktyvių formų, kurios kovoja dėl ilgalaikio poveikio. Šie apribojimai labai apribojo jo veiksmingumą atliekant eksperimentinius tyrimus ir galimus pritaikymus, paskatindami mokslininkus ištirti struktūriškai modifikuotus analogus su geresniu našumu.

Tobulėjant molekulinės biologijos ir baltymų inžinerijos technologijoms, tyrimų grupės sutelkė dėmesį į tikslų IGF-1 modifikavimą, kad pagerintų jo savybes. Atlikdami išsamius IGF-1 struktūros ir funkcijos santykio tyrimus, mokslininkai išsiaiškino, kad modifikacijos tam tikrose aminorūgščių vietose gali turėti įtakos jo sąveikai su jungiančiais baltymais ir receptoriais: 3 padėtyje esančios glutamo rūgšties pakeitimas argininu ir 13 aminorūgščių pridėjimas prie N-galo sumažina jo afinitetą su IGF jungiančiu baltymu, mažėja prisijungimo prie IGF-1 receptorių formų. Tuo pačiu metu struktūrinis optimizavimas pratęsė molekulės metabolinį ciklą in vivo, galiausiai gaudamas IGF-1 LR3 su 83 aminorūgštimis. Dėl to pusinės eliminacijos laikas pailgėjo iki 20-30 valandų ir maždaug tris kartus padidėjo stiprumas.

Koks yra IGF-1 LR3 veikimo mechanizmas?

Ląstelių proliferacija ir diferenciacija

Mioblastų proliferacijos stimuliavimas: vaisiaus vystymosi metu IGF-1 LR3 žymiai skatina skeleto raumenų mioblastų dauginimąsi. Pavyzdžiui, vėlyvojo nėštumo ėriukų vaisių tyrimai atskleidė, kad po vienos savaitės IGF-1 LR3 infuzijos skeleto raumenų mioblastų proliferacijos greitis žymiai padidėjo (p < 0,05). Tai rodo, kad IGF-1 LR3 tiesiogiai veikia mioblastus, kad paspartintų ląstelių ciklą, todėl daugiau mioblastų patenka į proliferacinę būseną ir taip suteikia papildomų ląstelių šaltinių raumenų audinio augimui ir vystymuisi ^[1].

Įtaka folikulų vystymuisi: Kiaušidžių fiziologijos metu IGF-1 LR3 dalyvauja reguliuojant folikulų augimą ir vystymąsi. Žiurkių superovuliacijos modelyje IGF-1 LR3 vartojimas kartu su gonadotropinais dar labiau padidino tam tikrų žiurkių padermių ovuliacijos greitį ir padidėjusį kiaušidžių svorį. Tai rodo, kad IGF-1 LR3 gali turėti įtakos folikulų brendimui ir ovuliacijai, reguliuodamas granuliozinių ląstelių proliferaciją ir diferenciaciją, taip paveikdamas reprodukcinę funkciją ^[2].

Metabolizmo reguliavimas

Maistinių medžiagų įsigijimas ir panaudojimas: po IGF-1 LR3 infuzijos vėlyvojo nėštumo ėriukų vaisiams, buvo pastebėtas sumažėjęs virkštelės aminorūgščių įsisavinimo greitis ir mažesnė vaisiaus aminorūgščių koncentracija, nepaisant panašių vaisiaus baltymų apykaitos tempų. Tai rodo, kad IGF-1 LR3 gali paveikti vaisiaus maistinių medžiagų pasisavinimą ir panaudojimą, sudarydamas galimybę efektyviau panaudoti ribotas maistines medžiagas, kad būtų palaikomas specifinis organų augimas, o ne didinant vaisiaus maistinių medžiagų tiekimą placentos kraujotakos ar maistinių medžiagų perdavimo stimuliavimo būdu ^[2].

1 paveikslas IGF-1 slopina uždegimą ir pagreitina angiogenezę per Ras/PI3K/IKK/NF-κB signalizacijos kelius, kad paskatintų žaizdų gijimą ^[3].

Insulino sekrecijos slopinimas: IGF-1 LR3 arba fiziologinio tirpalo infuzija vėlyvojo nėštumo ėriukams parodė, kad IGF-1 LR3 infuzuotų ėriukų plazmoje sumažėja insulino koncentracija. Be to, insulino sekrecija hiperglikeminių spaustukų eksperimentų metu buvo sumažinta, palyginti su kontrolinėmis grupėmis. Tai rodo, kad IGF-1 LR3 gali tiesiogiai veikti kasos β ląsteles, kad slopintų insulino sekreciją. Tolesni izoliuotų vaisiaus salelių tyrimai atskleidė, kad IGF-1 LR3 infuzuotų ėriukų salelės, reaguodamos į gliukozės stimuliaciją in vitro, nuolat mažino insulino sekreciją, o tai rodo, kad IGF-1 LR3 gali sukelti vidinius kasos β-ląstelių defektus, pabloginančius normalią insulino sekrecijos funkciją ^[4,5].

Angiogenezės reguliavimas

Vaidmuo kiaušidžių angiogenezėje: galvijų liuteinizuotų folikulų angiogenezės kultūros eksperimentuose buvo tiriamas IGF-1 LR3 poveikis liuteinizuotų folikulų endotelio ląstelių (EC) tinklams ir progesterono gamybai. Rezultatai parodė ribotą poveikį EB augimo parametrams, bet nedidelį ląstelių proliferacijos padidėjimą (3–5%). Ir atvirkščiai, IGF-1 LR3 darė skirtingą poveikį progesterono gamybai, o IGF-1 receptorių antagonistas pikropodofilinas (PPP) žymiai sumažino ir EB augimo parametrus, ir progesterono koncentraciją. Tai rodo, kad IGF-1 LR3 gali moduliuoti vaskuliarizaciją ir progesterono gamybą liuteinizuotuose folikuluose per IGF-1 receptorių signalizacijos kelią ir taip palaikyti kiaušidžių funkciją ir vaisingumą ^[6].

Kokios yra IGF-1 LR3 programos?

Gyvūnų augimo ir plėtros tyrimai ir taikymas

Vaisiaus organų augimo skatinimas: atliekant eksperimentus su vėlyvojo nėštumo ėriukų vaisiais, IGF-1 LR3 infuzija žymiai padidino vaisiaus organų augimą, skatindama tokių organų kaip širdis, inkstai, blužnis ir antinksčiai vystymąsi. Tai rodo, kad IGF-1 LR3 vaidina lemiamą vaidmenį reguliuojant vaisiaus organų vystymosi procesus, prisidedant prie gilesnio vaisiaus augimo ir vystymosi reguliavimo mechanizmų supratimo. Joje pateikiama teorinė parama ir praktinės gairės, kaip pagerinti gyvūnų reprodukcinę funkciją ir padidinti palikuonių išgyvenamumą ^[1].

Skeleto raumenų mioblastų proliferacijos stimuliavimas: Tyrimai rodo, kad IGF-1 LR3 stimuliuoja skeleto raumenų mioblastų proliferaciją. Eksperimentų su avių vaisiaus metu IGF-1 LR3 infuzija žymiai padidino mioblastų proliferacijos aktyvumą ^[1].

Diabeto ir susijusių ligų tyrimai

Poveikio insulino sekrecijai įvertinimas: eksperimentai su IGF-1 LR3 infuzija ėriukų vaisiams atskleidė insulino koncentracijos vaisiaus plazmoje sumažėjimą. Hiperglikeminių spaustukų eksperimentų metu insulino lygis IGF-1 LR3 gydytų vaisiaus ėriukų buvo 66% mažesnis nei kontrolinių. Šis reiškinys rodo galimą ryšį tarp IGF-1 LR3 ir insulino sekrecijos, suteikiant svarbių užuominų tiriant diabeto patogenezę ir kuriant naujas gydymo strategijas ^[5].

Koreliacija su sportiniais rezultatais: Elitinių Izraelio bėgikų ir plaukikų tyrimai atskleidė, kad IGF1 geno polimorfizmai koreliuoja su cirkuliuojančiais IGF1 lygiais ir kad sprinterių IGF genetinis balas (IGF-GS) yra susijęs su sportiniais rezultatais. Elitinių sprinterių vidutiniai IGF-GS balai buvo žymiai didesni nei nacionalinio lygio sprinteriai ir aukšto lygio trumpų nuotolių plaukikai. Tai rodo, kad IGF-1 sistema gali atlikti lemiamą vaidmenį antžeminio greičio sporte. Nors lieka neaišku, ar IGF-GS gali būti naudojamas ankstyvam elito sprinterių atrankai, jis siūlo naujas atrankos ir treniruočių priemones. Būsimi tyrimai gali padėti sukurti tikslesnes treniruočių programas, kurios pagerintų sportinius rezultatus, stebint ir analizuojant su IGF-1 susijusius sportininkų žymenis ^[7].

Ląstelių biologijos ir pagrindinės medicinos tyrimai

Ląstelių dauginimosi reguliavimo tyrimai: IGF-1 LR3 turi gebėjimą skatinti ląstelių dauginimąsi. In vitro eksperimentai rodo, kad jis veiksmingai stimuliuoja NIH 3T3 ląstelių proliferaciją. Dėl to IGF-1 LR3 yra vertinga priemonė tiriant ląstelių proliferacijos reguliavimo mechanizmus. Stebėdami IGF-1 LR3 poveikį proliferacijai įvairiose ląstelių linijose, mokslininkai gali įgyti įžvalgų apie pagrindinius biologinius procesus, tokius kaip ląstelių ciklo reguliavimas ir signalizacijos keliai, suteikdami teorinį pagrindą onkologijos, regeneracinės medicinos ir susijusių sričių tyrimams ^[8]..

Apoptozės ir baltymų metabolizmo tyrimai: tiriant vandenilio peroksidu apdorotas C2C12 ląsteles, IGF-1 (įskaitant jo analogą IGF-1 LR3) moduliuoja ląstelių baltymų sintezę ir skilimo pusiausvyrą, padidindamas Pax7, miogeninius reguliavimo faktorius (MRF), mTOR ir P70S6K ir sumažindamas MAFx6K, o taip pat reguliuoja pusiausvyrą tarp baltymų sintezės ir skilimo. Tai padeda giliau suprasti ląstelių išgyvenimo ir mirties mechanizmus streso sąlygomis, taip pat baltymų metabolizmo reguliavimo tinklus, siūlydami naujus tikslus ir įžvalgas susijusių ligų gydymui ^[9].

Išvada

IGF-1 LR3, kaip sintetinis ilgai veikiantis į insuliną panašaus augimo faktoriaus 1 analogas, skatina vaisiaus širdies ir antinksčių organams būdingą augimą, aktyvindamas signalizacijos kelius, tokius kaip PI3K/Akt ir MAPK. Jis stimuliuoja skeleto raumenų mioblastų proliferaciją ir baltymų sintezę, reguliuoja medžiagų apykaitą, palaiko skeleto raumenų sveikatą ir padeda atsigauti po fizinio krūvio sukeltų traumų.

Apie Autorius

Visą aukščiau paminėtą medžiagą ištyrė, redagavo ir sudarė „Cocer Peptides“.

Mokslinio žurnalo autorius

Feng L yra mokslininkas, besidomintis mankštos fiziologijos ir širdies ir kraujagyslių sveikatos sritimi. Jų akademinis darbas daugiausia susijęs su įvairių mankštos formų reguliuojamojo poveikio fiziologinėms funkcijoms, ypač sąveikos tarp mankštos ir kūno molekulinių mechanizmų, susijusių su raumenų sveikata ir širdies ir kraujagyslių ligų atsigavimu, tyrinėjimu. Dr. Feng dažnai taiko ikiklinikinių tyrimų modelių ir molekulinės biologijos metodų derinį, kad galėtų atlikti išsamius tyrimus. Feng L yra nurodytas citatos nuorodoje [9].

▎ Atitinkamos citatos

[1] Stremming J, White A, Donthi A ir kt. Avių rekombinantinis IGF-1 skatina avių vaisiaus organų specifinį augimą. „Fiziologijos sienos 2022“; 13: 954948.DOI: 10.3389/fphys.2022.954948.

[2] Khamsi F, Roberge S, Wong J. Naujas į insuliną panašaus augimo faktoriaus-1 fiziologinio/farmakologinio vaidmens žiurkių ovuliacijoje ir poveikio oophorus kumuliacijai demonstravimas. Endokrininė 2001; 14(2): 175-180.DOI: 10.1385/ENDO:14:2:175.

[3] Zhang X, Hu F, Li J ir kt. IGF-1 slopina uždegimą ir pagreitina angiogenezę per Ras / PI3K / IKK / NF-κB signalizacijos kelius, kad paskatintų žaizdų gijimą. European Journal of Pharmaceutical Sciences 2024; 200: 106847.DOI: 10.1016/j.ejps.2024.106847.

[4] White A, Stremming J, Boehmer BH ir kt. Gliukozės stimuliuojamos insulino sekrecijos sumažėjimas po 1 savaitę trukusios IGF-1 infuzijos vėlyvojo nėštumo avių vaisiui atsirado dėl vidinio salelių defekto. „American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism“ , 2021 m.; 320(6): E1138-E1147. DOI:10.1152/ajpendo.00623.2020.

[5] White A, Stremming J, Brown LD, Rozance PJ. Susilpnėjusi gliukozės stimuliuojama insulino sekrecija ūminės IGF-1 LR3 infuzijos metu avių vaisiui izoliuotose salelėse neišlieka. Sveikatos ir ligų vystymosi kilmės žurnalas 2023 m.; 14(3): 353-361.DOI: 10.1017/S2040 17442300009 0.

[6] Nwachukwu CU, Robinson RS, Woad KJ. Insulino tipo augimo faktoriaus sistemos poveikis liuteinizuojančiai angiogenezei. Reprodukcija ir vaisingumas 2023 m.; 4(2).DOI: 10.1530/RAF-22-0057.

[7] Ben-Zaken S, Meckel Y, Nemet D, Eliakim A. Insulin-like Growth Factor Axis Genetic Score and Sports Excellence. Jėgos ir kondicionavimo tyrimų žurnalas 2021 m.; 35(9): 2421-2426.DOI: 10.1519/JSC.0000000000004102.

[8] Mao W. Aukšto lygio ilgos grandinės Arg~3-IGF-1 ekspresija Pichia pastoris ir jos išgryninimas bei apibūdinimas. Karo medicinos mokslų akademijos biuletenis 2008. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:88212024.

[9] Feng L, Li B, Xi Y, Cai M, Tian Z. Aerobiniai pratimai ir pasipriešinimo pratimai palengvina skeleto raumenų atrofiją per IGF-1/IGF-1R-PI3K/Akt kelią pelėms, patyrusioms miokardo infarktą. American Journal of Physiology-Cell Physiology, 2022 m.; 322(2): C164-C176.DOI: 10.1152/ajpcell.00344.2021.

VISI ŠIOJE SVETAINĖJE PATEIKTI STRAIPSNIAI IR PRODUKTŲ INFORMACIJA SKIRTAS TIK INFORMACIJOS SKLEIDIMO IR ŠVIETIMO TIKSLAMS.  

Šioje svetainėje pateikti produktai yra skirti tik in vitro tyrimams. In vitro tyrimai (lot. *in glass*, reiškiantys stikliniuose induose) atliekami už žmogaus kūno ribų. Šie produktai nėra vaistai, jų nepatvirtino JAV maisto ir vaistų administracija (FDA) ir jie neturi būti naudojami siekiant užkirsti kelią, gydyti ar išgydyti bet kokią sveikatos būklę, ligą ar negalavimą. Įstatymai griežtai draudžia bet kokia forma įnešti šiuos produktus į žmogaus ar gyvūno organizmą.