IGF-1 LR3 1 mg

▎ IGF-1 LR3 struktūra

▎ IGF-1 LR3 izpēte

Kāds ir IGF-1 LR3 izpētes fons?

Pētījumi par IGF-1 LR3 radās no nepieciešamības pārvarēt dabiskā insulīnam līdzīgā augšanas faktora 1 (IGF-1) ierobežojumus. Kā galvenais šūnu augšanas, diferenciācijas un metabolisma regulators dabiskajam IGF-1 ir potenciāls audu atjaunošanas, augšanas un attīstības pētījumos un slimību iejaukšanā. Tomēr tam ir ievērojami trūkumi: tā pussabrukšanas periods ilgst tikai dažas stundas, kas izraisa ātru klīrensu in vivo. Turklāt tas cieši saistās ar IGF saistošiem proteīniem, kā rezultātā veidojas zems brīvo, aktīvo formu īpatsvars, kas cīnās par ilgstošu iedarbību. Šie ierobežojumi nopietni ierobežoja tā efektivitāti eksperimentālajos pētījumos un potenciālajos lietojumos, mudinot zinātniekus izpētīt strukturāli modificētus analogus ar uzlabotu veiktspēju.

Līdz ar progresu molekulārajā bioloģijā un proteīnu inženierijas tehnoloģijās pētnieku grupas koncentrējās uz precīzu IGF-1 modifikāciju, lai uzlabotu tā īpašības. Veicot padziļinātus pētījumus par IGF-1 struktūras un funkcijas saistību, pētnieki atklāja, ka modifikācijas noteiktās aminoskābju vietās var ietekmēt tās mijiedarbību ar saistošajiem proteīniem un receptoriem: 3. pozīcijā esošās glutamīnskābes aizstāšana ar arginīnu un 13 aminoskābju pievienošana N-galam samazina tā afinitāti pret IGF-saistošo proteīnu, samazinot saistīšanās formu ar IGF-1 aktīvo receptoru. Vienlaikus strukturālā optimizācija pagarināja molekulas vielmaiņas ciklu in vivo, galu galā iegūstot IGF-1 LR3 ar 83 aminoskābēm. Tā rezultātā pusperiods tika pagarināts līdz 20-30 stundām un aptuveni trīs reizes palielinājās iedarbība.

Kāds ir IGF-1 LR3 darbības mehānisms?

Šūnu proliferācija un diferenciācija

Mioblastu proliferācijas stimulēšana: augļa attīstības laikā IGF-1 LR3 būtiski veicina skeleta muskuļu mioblastu proliferāciju. Piemēram, pētījumi par jēra augļiem vēlīnā grūtniecības periodā atklāja, ka pēc vienas nedēļas ilgas IGF-1 LR3 infūzijas skeleta muskuļu mioblastu proliferācijas rādītāji ievērojami palielinājās (P < 0,05). Tas norāda, ka IGF-1 LR3 tieši iedarbojas uz mioblastiem, lai veicinātu šūnu ciklu, ļaujot lielākam skaitam mioblastu nonākt proliferācijas stāvoklī un tādējādi nodrošinot papildu šūnu avotus muskuļu audu augšanai un attīstībai ^[1].

Ietekmē folikulu attīstību: olnīcu fizioloģijas laikā IGF-1 LR3 piedalās folikulu augšanas un attīstības regulēšanā. Žurku superovulācijas modelī IGF-1 LR3 vienlaicīga lietošana ar gonadotropīniem vēl vairāk palielināja ovulācijas ātrumu un paaugstinātu olnīcu svaru noteiktiem žurku celmiem. Tas liek domāt, ka IGF-1 LR3 var ietekmēt folikulu nobriešanu un ovulāciju, regulējot granulozes šūnu proliferāciju un diferenciāciju, tādējādi ietekmējot reproduktīvo funkciju ^[2].

Metabolisma regulēšana

Uzturvielu iegūšana un izmantošana: pēc IGF-1 LR3 infūzijas vēlīnās grūsnības jēra augļiem tika novērots samazināts nabassaites aminoskābju uzņemšanas ātrums, kā arī zemāka augļa aminoskābju koncentrācija, neraugoties uz līdzīgiem augļa olbaltumvielu apmaiņas rādītājiem. Tas liek domāt, ka IGF-1 LR3 var ietekmēt augļa barības vielu uzņemšanas un izmantošanas modeļus, ļaujot efektīvāk izmantot ierobežotas barības vielas, lai atbalstītu orgānu specifisko augšanu, nevis palielinātu augļa barības vielu piegādi, izmantojot placentas asins plūsmu vai barības vielu pārneses stimulāciju ^[2].

1. attēls IGF-1 inhibē iekaisumu un paātrina angiogenēzi, izmantojot Ras/PI3K/IKK/NF-κB signālu ceļus, lai veicinātu brūču dzīšanu ^[3].

Insulīna sekrēcijas kavēšana: IGF-1 LR3 vai fizioloģiskā šķīduma infūzija jēriem vēlīnā grūsnības periodā atklāja samazinātu insulīna koncentrāciju plazmā ar IGF-1 LR3 ievadītiem jēriem. Turklāt insulīna sekrēcija hiperglikēmisko skavas eksperimentu laikā tika samazināta, salīdzinot ar kontrolēm. Tas liek domāt, ka IGF-1 LR3 var tieši iedarboties uz aizkuņģa dziedzera β-šūnām, lai kavētu insulīna sekrēciju. Turpmākajos pētījumos ar izolētām augļa saliņām atklājās, ka saliņām no jēriem, kuriem ievadīta IGF-1 LR3, bija pastāvīgi zema insulīna sekrēcija, reaģējot uz in vitro glikozes stimulāciju, kas liecina, ka IGF-1 LR3 var izraisīt aizkuņģa dziedzera β-šūnu raksturīgus defektus, kas pasliktina normālu insulīna sekrēcijas funkciju ^[4,5].

Angioģenēzes regulējums

Loma olnīcu angioģenēzē: Liellopu luteinizēto folikulu angioģenēzes kultūras eksperimentos tika pētīta IGF-1 LR3 ietekme uz luteinizēto folikulu endotēlija šūnu (EK) tīkliem un progesterona veidošanos. Rezultāti uzrādīja ierobežotu ietekmi uz EK augšanas parametriem, bet nelielu šūnu proliferācijas pieaugumu (3–5%). Un otrādi, IGF-1 LR3 atšķirīgi ietekmēja progesterona veidošanos, savukārt IGF-1 receptoru antagonists pikropodofilīns (PPP) ievērojami samazināja gan EK augšanas parametrus, gan progesterona koncentrāciju. Tas liek domāt, ka IGF-1 LR3 var modulēt vaskularizāciju un progesterona veidošanos luteinizētos folikulos, izmantojot IGF-1 receptoru signālu ceļu, tādējādi saglabājot olnīcu funkciju un auglību ^[6].

Kādi ir IGF-1 LR3 pielietojumi?

Dzīvnieku augšanas un attīstības pētījumi un pielietojumi

Augļa orgānu augšanas veicināšana: eksperimentos ar jēra augļiem vēlīnā grūtniecības periodā IGF-1 LR3 infūzija ievērojami palielināja augļa orgānu augšanu, veicinot tādu orgānu attīstību kā sirds, nieres, liesa un virsnieru dziedzeri. Tas norāda, ka IGF-1 LR3 ir izšķiroša loma augļa orgānu attīstības procesu regulēšanā, veicinot dziļāku izpratni par augļa augšanas un attīstības regulēšanas mehānismiem. Tas sniedz teorētisku atbalstu un praktiskus norādījumus, lai uzlabotu dzīvnieku reproduktīvo darbību un palielinātu pēcnācēju izdzīvošanas rādītājus ^[1].

Skeleta muskuļu mioblastu proliferācijas stimulēšana: Pētījumi liecina, ka IGF-1 LR3 stimulē skeleta muskuļu mioblastu proliferāciju. Eksperimentos ar aitu augli IGF-1 LR3 infūzija ievērojami uzlaboja mioblastu proliferācijas aktivitāti ^[1].

Diabēts un ar to saistītās slimības

Ietekmes uz insulīna sekrēciju novērtēšana. Eksperimenti ar IGF-1 LR3 infūziju jēru auglim atklāja augļa insulīna koncentrācijas samazināšanos plazmā. Hiperglikēmisko skavas eksperimentu laikā insulīna līmenis ar IGF-1 LR3 ārstētiem augļa jēriem bija par 66% zemāks nekā kontroles grupā. Šī parādība norāda uz iespējamu saistību starp IGF-1 LR3 un insulīna sekrēciju, sniedzot svarīgus norādījumus diabēta patoģenēzes pētīšanai un jaunu terapeitisko stratēģiju izstrādei ^[5].

Korelācija ar sportisko sniegumu: Izraēlas elites skrējēju un peldētāju pētījumi atklāja, ka IGF1 gēna polimorfismi korelē ar cirkulējošo IGF1 līmeni un ka sprinteru IGF ģenētiskais rādītājs (IGF-GS) ir saistīts ar sportisko sniegumu. Elites sprinteriem bija ievērojami augstāki vidējie IGF-GS rādītāji nekā valsts līmeņa sprinteriem un augsta līmeņa īso distanču peldētājiem. Tas liek domāt, ka IGF-1 sistēmai var būt izšķiroša loma sauszemes ātruma sporta veidos. Lai gan joprojām nav skaidrs, vai IGF-GS var izmantot elites sprinteru agrīnai atlasei, tas piedāvā jaunus ceļus sportistu atlasei un apmācības pasākumiem. Turpmākie pētījumi var dot iespēju izstrādāt mērķtiecīgākas treniņu programmas, lai uzlabotu sportisko sniegumu, uzraugot un analizējot ar IGF-1 saistītos marķierus sportistiem ^[7].

Pētījumi šūnu bioloģijā un pamata medicīnā

Šūnu proliferācijas regulēšanas pētījumi: IGF-1 LR3 piemīt spēja stimulēt šūnu proliferāciju. In vitro eksperimenti parāda tā efektīvu NIH 3T3 šūnu proliferācijas stimulāciju. Tas padara IGF-1 LR3 par vērtīgu rīku šūnu proliferācijas regulēšanas mehānismu izpētei. Novērojot IGF-1 LR3 ietekmi uz proliferāciju dažādās šūnu līnijās, pētnieki var gūt ieskatu fundamentālos bioloģiskos procesos, piemēram, šūnu cikla regulēšanā un signalizācijas ceļos, nodrošinot teorētisku pamatu pētījumiem onkoloģijā, reģeneratīvajā medicīnā un saistītās jomās ^[8]..

Apoptozes un olbaltumvielu metabolisma pētījumi: pētījumos ar ūdeņraža peroksīdu apstrādātām C2C12 šūnām, IGF-1 (tostarp tā analogs IGF-1 LR3) modulē šūnu proteīnu sintēzi un degradācijas līdzsvaru, pārregulējot Pax7, miogēnos regulējošos faktorus (MRF), mTOR un P70S6K un tādējādi samazinot MuRFxS6K un MAF. regulē līdzsvaru starp olbaltumvielu sintēzi un sadalīšanos. Tas veicina dziļāku izpratni par šūnu izdzīvošanas un nāves mehānismiem stresa apstākļos, kā arī proteīnu metabolisma regulējošos tīklus, piedāvājot jaunus mērķus un ieskatu saistīto slimību ārstēšanā ^[9].

Secinājums

IGF-1 LR3 kā insulīnam līdzīgā augšanas faktora 1 sintētisks ilgstošas ​​darbības analogs veicina augļa sirds un virsnieru dziedzeru orgāniem raksturīgu augšanu, aktivizējot signālu ceļus, piemēram, PI3K/Akt un MAPK. Tas stimulē skeleta muskuļu mioblastu proliferāciju un proteīnu sintēzi, regulē vielmaiņu, uztur skeleta muskuļu veselību un palīdz atgūties no slodzes izraisītām traumām.

Par Autoru

Visus iepriekš minētos materiālus pēta, rediģē un apkopo Cocer Peptides.

Zinātniskā žurnāla autors

Feng L ir pētnieks, kurš koncentrējas uz vingrinājumu fizioloģiju un sirds un asinsvadu veselību. Viņu akadēmiskais darbs galvenokārt ir vērsts uz dažādu vingrojumu formu regulējošo ietekmi uz fizioloģiskajām funkcijām, īpaši mijiedarbību starp vingrinājumiem un ķermeņa molekulārajiem mehānismiem, kas saistīti ar muskuļu veselību un sirds un asinsvadu slimību atjaunošanos. Dr. Fengs bieži izmanto preklīnisko pētījumu modeļu un molekulārās bioloģijas metožu kombināciju, lai veiktu padziļinātus pētījumus. Feng L ir norādīts atsaucē uz atsauci [9].

▎ Attiecīgie citāti

[1] Stremming J, White A, Donthi A u.c. Aitu rekombinantais IGF-1 veicina orgānu specifisku augšanu aitu auglim. Frontiers in Physiology 2022; 13: 954948.DOI: 10.3389/fphys.2022.954948.

[2] Khamsi F, Roberge S, Wong J. Insulīnam līdzīgā augšanas faktora-1 fizioloģiskās/farmakoloģiskās lomas jauna demonstrācija ovulācijā žurkām un iedarbība uz olšūnu gubām. Endokrīnā 2001; 14(2): 175-180.DOI: 10.1385/ENDO: 14:2:175.

[3] Zhang X, Hu F, Li J u.c. IGF-1 inhibē iekaisumu un paātrina angiogenēzi, izmantojot Ras/PI3K/IKK/NF-κB signalizācijas ceļus, lai veicinātu brūču dzīšanu. European Journal of Pharmaceutical Sciences 2024; 200: 106847.DOI: 10.1016/j.ejps.2024.106847.

[4] White A, Stremming J, Boehmer BH u.c. Samazināta glikozes stimulēta insulīna sekrēcija pēc 1 nedēļu ilgas IGF-1 infūzijas vēlīnās grūsnības aitām ir saistīta ar salu saliņu defektu. American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism 2021; 320(6): E1138-E1147. DOI:10.1152/ajpendo.00623.2020.

[5] White A, Stremming J, Brown LD, Rozance PJ. Vājināta glikozes stimulēta insulīna sekrēcija akūtas IGF-1 LR3 infūzijas laikā aitu auglim nepastāv izolētās saliņās. Journal of Developmental Origins of Health and Disease 2023; 14(3): 353-361.DOI: 10.1017/S2040 17442300009 0.

[6] Nwachukwu CU, Robinson RS, Woad KJ. Insulīnam līdzīgā augšanas faktora sistēmas ietekme uz luteinizējošo angiogēzi. Reprodukcija un auglība 2023; 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. Journal of Strength and Conditioning Research 2021; 35(9): 2421-2426.DOI: 10.1519/JSC.0000000000004102.

[8] Mao W. Augsta līmeņa garās ķēdes Arg~3-IGF-1 izpausme Pichia pastoris un tās attīrīšana un raksturojums. Militārās medicīnas zinātņu akadēmijas biļetens 2008. https://api.semanticscholar.org/CorpusID:88212024.

[9] Feng L, Li B, Xi Y, Cai M, Tian Z. Aerobikas vingrinājumi un pretestības vingrinājumi atvieglo skeleta muskuļu atrofiju, izmantojot IGF-1/IGF-1R-PI3K/Akt ceļu pelēm ar miokarda infarktu. American Journal of Physiology-Cell Physiology 2022; 322(2): C164-C176.DOI: 10.1152/ajpcell.00344.2021.

VISI IZSTRĀDĀJUMI UN PRODUKTU INFORMĀCIJA ŠAJĀ VIETNE IR TIKAI INFORMĀCIJAS IZPLATĪŠANAI UN IZGLĪTĪBAS NOLŪKĀ.  

Šajā tīmekļa vietnē sniegtie produkti ir paredzēti tikai in vitro pētījumiem. In vitro pētījumi (latīņu: *glāzē*, kas nozīmē stikla traukos) tiek veikti ārpus cilvēka ķermeņa. Šie produkti nav farmaceitiski izstrādājumi, tos nav apstiprinājusi ASV Pārtikas un zāļu pārvalde (FDA), un tos nedrīkst izmantot, lai novērstu, ārstētu vai izārstētu jebkādu medicīnisku stāvokli, slimības vai kaites. Ar likumu ir stingri aizliegts jebkādā veidā ievadīt šos produktus cilvēka vai dzīvnieka organismā.