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胰島素樣生長因子-1(IGF-1)的臨床應用價值
2020-08-04 瀏覽次數(shù):4443
IGF-1試劑盒產品介紹:
IGF家族包括三類蛋白多肽,即胰島素(INS)、IGF-1和IGF-2,后兩者結構與胰島素有一定的相似性。IGF-1主要存在于血液中,大部分由肝臟分泌,受來自垂體生長激素(GH)分泌的調控,以內分泌的形式釋放血液,此外,一些局部組織,如神經組織、骨組織、腫瘤細胞等也能產生少量IGF-1,以自分泌、旁分泌的形式作用于自身及周圍組織。
IGF-1的生物學作用受IGF結合蛋白(IGFBP)及IGF-1受體(IGF-1R)的調節(jié)。IGFBPs家族共有6個成員,即IGFBP(1~6),它們基因結構有一定相似性。血清中75%的IGF-1主要與IGFBP3及酸不穩(wěn)定亞單位(ALS)形成150kD復合物,以儲存狀態(tài)存在于血液中,阻止IGF-1與其受體結合,抑制其生物學作用。當被IGFBP蛋白酶水解后,釋放形成游離狀態(tài)IGF-1,與細胞膜上IGF-1R結合,引起相應的生物學效應。少許IGFBP還能與IGF-1結合形成較小的復合物,穿成毛細血管壁,轉運IGF-1至作用部位。IGFBP起到延長半衰期、促進跨壁運輸、儲存IGF-1的作用,IGFBP與IGF-1合用治療相關疾病,能穩(wěn)定血清游離IGF-1的濃度,減少IGF-1濃度波動所致的水腫、下頜部疼痛等并發(fā)癥。
IGF-1促合成代謝的臨床應用
在人體內,IGF-1通過IGF-1受體介導發(fā)揮其類胰島素樣促物質代謝作用,調節(jié)細胞內的代謝途徑與胰島素類似,表現(xiàn)為促進組織攝取葡萄糖,刺激糖原異生和糖酵解,此外,IGF-1還能與胰島素受體結合,降低血糖。IGF-1還是蛋白質和脂肪合成強有力的刺激因子,刺激蛋白質和脂肪的合成,抑制其分解。對于一些代謝紊亂類疾病,如糖尿病、為重患者、肝功能不全及艾滋病等有一定的治療作用。
1.肝功能不全
肝硬化患者血清IGF-1水平降低,伴隨多種代謝紊亂,如胰島素抵抗、營養(yǎng)不良、骨量減少和性腺機能減退等。肝細胞功能障礙的程度及代謝改變與血清IGF-1降低有關,IGF-1有促使肝細胞增值,加強肝臟的合成和代謝功能,從而促進肝硬化的恢復。將IGF-1基因導入肝硬化大鼠肝臟組織中,能夠逆轉纖維話,改善肝功能。
2.危重患者
危重患者中,創(chuàng)傷應激性反應使分解代謝加快,伴隨血清IGF-1水平降低,炎癥/抗炎性細胞因子比例升高,可能增加患者多器官衰竭發(fā)生的風險。在嚴重燒傷患者中,應用rhIGF-1/IGFBP-3取得了滿意的效果,能增強肌肉蛋白質的合成,減弱機體的分解代謝,糾正炎癥/抗炎性細胞因子比例升高狀態(tài),降低了多器官衰竭發(fā)生的風險。
3.糖尿病
I型糖尿?。阂葝u素缺乏伴隨GH增高,高GH水平會增加糖尿病神經病、腎病、視網膜病等微血管并發(fā)癥的風險,IGF-1除了胰島素樣降血糖作用外,通過GH//IGF-1軸負反饋,降低GH的水平,因此被提出與INS合用治療I型DM。
II型糖尿?。阂葝u素抵抗和高胰島素血癥是2型糖尿病的特征。高胰島素血癥與一些心血管危險因素,如高血壓、高血脂、動脈粥樣硬化等密切相關,在2型DM患者,胰島素敏感性下降,機體代償分泌更多胰島素滿足生理需要,導致胰島素進一步升高,形成惡性循環(huán),IGF-1能增加肝臟和肌肉對胰島素的敏感性,打破這種循環(huán),改善高胰島素血癥。
IGF-1抗凋亡、促細胞分裂的臨床應用
IGF-1是一種強有力的有絲分裂原,對各種不同類型的細胞具有促增殖、抗凋亡租用,IGF-1促增殖作用的強弱主要取決于細胞膜上受體的表達程度。IGF-1與受體結合后,通過激活P-3K-AKT和STAT途徑刺激DNA、RNA的合成和細胞的增殖。幾乎所有類型的細胞膜上都有IGF-1受體存在,這些反應可以發(fā)生在所有類型細胞。即使對于*的組織,IGF-1也可以介導細胞代謝的變化,促細胞分裂。對于一些神經或者骨骼肌肉病變,有很強的治療作用。
1.周圍神經病變
在糖尿病患者中,長期的高血糖代謝紊亂終導致糖尿病周圍神經病變,盡管嚴格的控制血糖,仍有40%的患者神經病變繼續(xù)發(fā)展。糖尿病并發(fā)神經病變時,血清IGF-1及神經組織中IGF-1均降低,針對性補充后,能逆轉神經損傷,改善神經軸突損傷和痛覺過敏。
2.神經元變性疾病
運動神經元的選擇性變性、萎縮和骨骼肌的癱瘓是肌萎縮側索性硬化(ALS)的主要特征。IGF-1能延緩ALS患者功能障礙的進展和生活質量的下降,延長患者生存時間存在劑量依賴性。阿爾茨海默?。ˋD),淀粉樣蛋白(Aβ)在腦組織沉積對神經元的毒性損傷是AD發(fā)生發(fā)展的中心環(huán)節(jié)。IGF-1能夠促進腦內Aβ轉運至外周,減輕腦內Aβ的沉積,降低Aβ對腦內神經元的毒性作用,減弱神經元的變性和死忙,延緩AD的發(fā)展。
3.生長激素不敏感綜合征(GHIS)
GH與其受體結合后,促生長作用通過兩種途徑,一種為直接促進骨細胞增值,另一種為促進肝臟產生IGF-1,IGF-1與IGF-1R結合,促進骨細胞增殖。后一種途徑在兒童生長發(fā)育中占主導地位。GH受體缺陷或GH-GHR信號傳導通路異常導致機體對GH不敏感是兒童生長障礙中一種不常見的原因,但是對GH治療無效。IGF-1在于繞開了GH受體,直接與IGF-1R結合,促進骨骼增長,早治療見于Laron綜合征。
4.骨質疏松癥
骨質疏松患者與血清IGF-1水平下降有關,合并骨折的患者水平下降更明顯。在骨組織中,IGF-1可促進成骨細胞的有絲分裂和分化,阻止凋亡,促進骨形成,同時還可一直膠原酶的表達,抑制股中膠原的降解,減少骨的吸收,改善骨質疏松。
5.壓力性尿失禁
經陰道分娩所致的肌肉阻止損傷為主要病因。IGF-1能促進衛(wèi)星細胞(尿道橫紋括約肌內的一種橫紋肌前體細胞)的增殖,促使其肌原性的分化,修復橫紋肌損傷。
6.中樞神經病變
IGF-1作為一種神經營養(yǎng)因子,參與神經系統(tǒng)的增生、分化和神經功能的維持和調節(jié)。IGF-1能促進神經膠質細胞、少突膠質細胞的有絲分裂和分化,調節(jié)突觸及軸突髓鞘的形成,促進樹突生長,此外,在應激狀態(tài)下,IGF-1能夠抑制蛋白質分解,降低血糖,以使神經元免于高血糖及氨基酸毒性損傷,發(fā)揮神經保護作用。
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