|
1 komplet (10 vial)
| Količina: | |
|---|---|
▎ IGF-1 LR3 Struktura
Vir: PubChem |
InChIKey: CRZOPHSORDIMRX-UHFFFAOYSA-N Molekulska formula: C 80H 154N 4O 6S2 Molekulska masa: 1332,2 g/mol Številka CAS: 946870-92-4 PubChem CID: 168009904 |
▎ IGF-1 LR3 Raziskava
Kakšno je ozadje raziskav IGF-1 LR3?
Raziskave o IGF-1 LR3 izvirajo iz potrebe po premagovanju omejitev naravnega insulinu podobnega rastnega faktorja 1 (IGF-1). Naravni IGF-1 kot ključni regulator celične rasti, diferenciacije in metabolizma kaže potencial pri obnavljanju tkiv, študijah rasti in razvoja ter pri zdravljenju bolezni. Vendar ima pomembne pomanjkljivosti: njegova razpolovna doba traja le nekaj ur, kar vodi do hitrega očistka in vivo. Poleg tega se tesno veže na proteine, ki vežejo IGF, kar ima za posledico nizek delež prostih, aktivnih oblik, ki težko izvajajo trajne učinke. Te omejitve so močno omejile njegovo učinkovitost v eksperimentalnih raziskavah in potencialnih aplikacijah, kar je znanstvenike spodbudilo k raziskovanju strukturno spremenjenih analogov z izboljšano zmogljivostjo.
Z napredkom v molekularni biologiji in tehnologijah proteinskega inženiringa so se raziskovalne skupine osredotočile na natančno spreminjanje IGF-1 za izboljšanje njegovih lastnosti. S poglobljenimi študijami razmerja med strukturo in funkcijo IGF-1 so raziskovalci odkrili, da lahko modifikacije na specifičnih aminokislinskih mestih vplivajo na njegove interakcije z vezavnimi proteini in receptorji: zamenjava glutaminske kisline na položaju 3 z argininom in dodajanje 13 aminokislin na N-konec zmanjša njegovo afiniteto za protein, ki veže IGF, zmanjša neaktivne vezavne oblike in hkrati poveča ki se veže na receptor IGF-1. Hkrati je strukturna optimizacija podaljšala presnovni cikel molekule in vivo, kar je na koncu dalo IGF-1 LR3 s 83 aminokislinami. To je povzročilo podaljšanje razpolovne dobe na 20-30 ur in približno trikrat večjo moč.
Kakšen je mehanizem delovanja IGF-1 LR3?
Proliferacija in diferenciacija celic
Stimulacija proliferacije mioblastov: Med fetalnim razvojem IGF-1 LR3 pomembno spodbuja proliferacijo mioblastov skeletnih mišic. Študije na plodovih jagnjet v pozni brejosti so na primer pokazale, da se je po enem tednu infuzije IGF-1 LR3 stopnja proliferacije mioblastov skeletnih mišic znatno povečala (P < 0,05). To kaže, da IGF-1 LR3 neposredno deluje na mioblaste za pospeševanje celičnega cikla, kar omogoča več mioblastom, da preidejo v proliferativno stanje in s tem zagotavljajo dodatne celične vire za rast in razvoj mišičnega tkiva [1].
Vpliv na razvoj foliklov: Med fiziologijo jajčnikov IGF-1 LR3 sodeluje pri uravnavanju rasti in razvoja foliklov. V modelu superovulacije pri podganah je sočasno dajanje IGF-1 LR3 z gonadotropini dodatno povečalo stopnje ovulacije in povečano težo jajčnikov pri nekaterih vrstah podgan. To nakazuje, da lahko IGF-1 LR3 vpliva na zorenje foliklov in ovulacijo z uravnavanjem proliferacije in diferenciacije granuloznih celic, s čimer vpliva na reproduktivno funkcijo [2].
Regulacija metabolizma
Pridobivanje in uporaba hranil: Po infuziji IGF-1 LR3 pri plodovih jagnjet v pozni brejosti so opazili zmanjšano stopnjo privzema aminokislin iz popkovine skupaj z nižjimi koncentracijami aminokislin v plodu, kljub podobnim stopnjam menjave beljakovin v plodu. To nakazuje, da lahko IGF-1 LR3 vpliva na vzorce vnosa in uporabe hranil pri plodu, kar omogoča učinkovitejšo uporabo omejenih hranil za podporo organsko specifični rasti namesto povečanja oskrbe ploda s hranili s pretokom krvi skozi placento ali stimulacijo prenosa hranil [2].
Slika 1 IGF-1 zavira vnetje in pospešuje angiogenezo prek signalnih poti Ras/PI3K/IKK/NF-κB za spodbujanje celjenja ran [3].
Inhibicija izločanja insulina: Infuzija IGF-1 LR3 ali fiziološke raztopine jagnjetam s pozno brejostjo je pokazala zmanjšane plazemske koncentracije insulina pri jagnjetih, ki so prejeli infuzijo IGF-1 LR3. Poleg tega je bilo izločanje inzulina med eksperimenti s hiperglikemičnimi sponkami zmanjšano v primerjavi s kontrolami. To nakazuje, da lahko IGF-1 LR3 neposredno deluje na β-celice trebušne slinavke, da zavira izločanje insulina. Nadaljnje študije na izoliranih fetalnih otočkih so pokazale, da so otočki iz jagnjet, ki so prejeli infuzijo IGF-1 LR3, pokazali vztrajno nizko izločanje insulina kot odziv na stimulacijo glukoze in vitro, kar nakazuje, da lahko IGF-1 LR3 povzroči intrinzične okvare v β-celicah trebušne slinavke, kar ovira normalno funkcijo izločanja insulina [4,5]..
Regulacija angiogeneze
Vloga pri angiogenezi jajčnikov: V poskusih kulture angiogeneze govejega luteiniziranega folikla so raziskali učinke IGF-1 LR3 na mreže endotelijskih celic luteiniziranega folikla (EC) in proizvodnjo progesterona. Rezultati so pokazali omejen vpliv na parametre rasti EC, vendar rahlo povečanje celične proliferacije (3–5 %). Nasprotno pa je IGF-1 LR3 imel različne učinke na proizvodnjo progesterona, medtem ko je antagonist receptorja IGF-1 pikropodofilin (PPP) znatno zmanjšal tako parametre rasti EC kot koncentracije progesterona. To nakazuje, da lahko IGF-1 LR3 modulira vaskularizacijo in proizvodnjo progesterona v luteiniziranih foliklih preko signalne poti receptorja IGF-1, s čimer ohranja delovanje jajčnikov in plodnost [6].
Kakšne so aplikacije IGF-1 LR3?
Raziskave in aplikacije rasti in razvoja živali
Spodbujanje rasti fetalnih organov: V poskusih s plodovi jagnjet v pozni brejosti je infuzija IGF-1 LR3 znatno povečala rast fetalnih organov, kar je spodbudilo razvoj organov, kot so srce, ledvice, vranica in nadledvične žleze. To kaže, da ima IGF-1 LR3 ključno vlogo pri uravnavanju procesov razvoja fetalnih organov, kar prispeva k globljemu razumevanju regulacijskih mehanizmov rasti in razvoja ploda. Zagotavlja teoretično podporo in praktične smernice za izboljšanje reproduktivne zmogljivosti živali in povečanje stopnje preživetja potomcev [1].
Stimulacija proliferacije mioblastov skeletnih mišic: raziskave kažejo, da IGF-1 LR3 spodbuja proliferacijo mioblastov skeletnih mišic. V poskusih s fetalnimi ovcami je infuzija IGF-1 LR3 izrazito povečala aktivnost proliferacije mioblastov [1].
Raziskave sladkorne bolezni in sorodnih bolezni
Vrednotenje učinkov na izločanje insulina: Poskusi, ki so vključevali infuzijo IGF-1 LR3 pri plodovih jagnjet, so pokazali zmanjšanje koncentracij insulina v plazmi pri plodu. Med eksperimenti s hiperglikemičnim klampom so bile ravni inzulina pri fetalnih jagnjetih, zdravljenih z IGF-1 LR3, 66 % nižje kot pri kontrolah. Ta pojav kaže na potencialno povezavo med IGF-1 LR3 in izločanjem insulina, kar zagotavlja pomembne namige za preučevanje patogeneze sladkorne bolezni in razvoj novih terapevtskih strategij [5].
Korelacija z atletsko uspešnostjo: Raziskave na elitnih izraelskih tekačih in plavalcih so pokazale, da so polimorfizmi gena IGF1 v korelaciji s krožečimi ravnmi IGF1 in da je genetski rezultat IGF (IGF-GS) šprinterjev povezan z atletsko uspešnostjo. Elitni šprinterji so pokazali znatno višje povprečne rezultate IGF-GS kot šprinterji na državni ravni in vrhunski plavalci na kratke razdalje. To nakazuje, da ima lahko sistem IGF-1 ključno vlogo v kopenskih hitrostnih športih. Čeprav ostaja negotovo, ali se lahko IGF-GS uporablja za zgodnjo selekcijo elitnih sprinterjev, ponuja nove možnosti za selekcijo športnikov in posege pri treningu. Prihodnje raziskave lahko omogočijo razvoj bolj ciljno usmerjenih programov usposabljanja za izboljšanje atletske uspešnosti s spremljanjem in analizo označevalcev, povezanih z IGF-1 pri športnikih [7].
Raziskave v celični biologiji in osnovni medicini
Raziskave regulacije celične proliferacije: IGF-1 LR3 ima sposobnost stimulacije celične proliferacije. Poskusi in vitro dokazujejo njegovo učinkovito stimulacijo proliferacije celic NIH 3T3. Zaradi tega je IGF-1 LR3 dragoceno orodje za raziskovanje mehanizmov regulacije celične proliferacije. Z opazovanjem učinkov IGF-1 LR3 na proliferacijo v različnih celičnih linijah lahko raziskovalci pridobijo vpogled v temeljne biološke procese, kot so regulacija celičnega cikla in signalne poti, kar zagotavlja teoretično podlago za študije v onkologiji, regenerativni medicini in sorodnih področjih [8].
Raziskave apoptoze in presnove beljakovin: V študijah celic C2C12, obdelanih z vodikovim peroksidom, IGF-1 (vključno z njegovim analogom IGF-1 LR3) modulira celično sintezo beljakovin in ravnovesje razgradnje z uravnavanjem Pax7, miogenih regulatornih faktorjev (MRF), mTOR in P70S6K, zmanjšanjem MuRF1 in MAFbx ter zaviranjem apoptozo, s čimer se uravnava ravnovesje med sintezo in razgradnjo beljakovin. To prispeva k globljemu razumevanju mehanizmov celičnega preživetja in smrti v stresnih razmerah, pa tudi regulativnih mrež presnove beljakovin, kar ponuja nove cilje in vpoglede v zdravljenje povezanih bolezni [9].
Zaključek
IGF-1 LR3, kot sintetični dolgodelujoči analog inzulinu podobnega rastnega faktorja 1, spodbuja organsko specifično rast v fetalnem srcu in nadledvičnih žlezah z aktiviranjem signalnih poti, kot sta PI3K/Akt in MAPK. Spodbuja proliferacijo mioblastov skeletnih mišic in sintezo beljakovin, uravnava metabolizem, ohranja zdravje skeletnih mišic in pomaga pri okrevanju po poškodbah, ki jih povzroči vadba.
O avtorju
Vse zgoraj omenjene materiale je raziskal, uredil in zbral Cocer Peptides.
Avtor znanstvene revije
Feng L je raziskovalec, ki se osredotoča na področje fiziologije vadbe in zdravja srca in ožilja. Njihovo akademsko delo je v glavnem osredotočeno na raziskovanje regulatornih učinkov različnih oblik vadbe na fiziološke funkcije, zlasti na interakcijo med vadbo in telesnimi molekularnimi mehanizmi, povezanimi z zdravjem mišic in okrevanjem srčno-žilnih bolezni. Dr. Feng pogosto uporablja kombinacijo predkliničnih raziskovalnih modelov in tehnik molekularne biologije za izvajanje poglobljenih študij. Feng L je naveden v sklicu navedbe [9].
