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胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的临床应用价值

2020-08-04 浏览次数:4092

IGF-1试剂盒产品介绍

IGF家族包括三类蛋白多肽,即胰岛素(INS)、IGF-1和IGF-2,后两者结构与胰岛素有一定的相似性。IGF-1主要存在于血液中,大部分由肝脏分泌,受来自垂体生长激素(GH)分泌的调控,以内分泌的形式释放血液,此外,一些局部组织,如神经组织、骨组织、肿瘤细胞等也能产生少量IGF-1,以自分泌、旁分泌的形式作用于自身及周围组织。

 

IGF-1的生物学作用受IGF结合蛋白(IGFBP)及IGF-1受体(IGF-1R)的调节。IGFBPs家族共有6个成员,即IGFBP(1~6),它们基因结构有一定相似性。血清中75%的IGF-1主要与IGFBP3及酸不稳定亚单位(ALS)形成150kD复合物,以储存状态存在于血液中,阻止IGF-1与其受体结合,抑制其生物学作用。当被IGFBP蛋白酶水解后,释放形成游离状态IGF-1,与细胞膜上IGF-1R结合,引起相应的生物学效应。少许IGFBP还能与IGF-1结合形成较小的复合物,穿成毛细血管壁,转运IGF-1至作用部位。IGFBP起到延长半衰期、促进跨壁运输、储存IGF-1的作用,IGFBP与IGF-1合用治疗相关疾病,能稳定血清游离IGF-1的浓度,减少IGF-1浓度波动所致的水肿、下颌部疼痛等并发症。

 

IGF-1促合成代谢的临床应用

在人体内,IGF-1通过IGF-1受体介导发挥其类胰岛素样促物质代谢作用,调节细胞内的代谢途径与胰岛素类似,表现为促进组织摄取葡萄糖,刺激糖原异生和糖酵解,此外,IGF-1还能与胰岛素受体结合,降低血糖。IGF-1还是蛋白质和脂肪合成强有力的刺激因子,刺激蛋白质和脂肪的合成,抑制其分解。对于一些代谢紊乱类疾病,如糖尿病、为重患者、肝功能不全及艾滋病等有一定的治疗作用。

 

1.肝功能不全

肝硬化患者血清IGF-1水平降低,伴随多种代谢紊乱,如胰岛素抵抗、营养不良、骨量减少和性腺机能减退等。肝细胞功能障碍的程度及代谢改变与血清IGF-1降低有关,IGF-1有促使肝细胞增值,加强肝脏的合成和代谢功能,从而促进肝硬化的恢复。将IGF-1基因导入肝硬化大鼠肝脏组织中,能够逆转纤维话,改善肝功能。

 

2.危重患者

危重患者中,创伤应激性反应使分解代谢加快,伴随血清IGF-1水平降低,炎症/抗炎性细胞因子比例升高,可能增加患者多器官衰竭发生的风险。在严重烧伤患者中,应用rhIGF-1/IGFBP-3取得了满意的效果,能增强肌肉蛋白质的合成,减弱机体的分解代谢,纠正炎症/抗炎性细胞因子比例升高状态,降低了多器官衰竭发生的风险。

 

3.糖尿病

I型糖尿病:胰岛素缺乏伴随GH增高,高GH水平会增加糖尿病神经病、肾病、视网膜病等微血管并发症的风险,IGF-1除了胰岛素样降血糖作用外,通过GH//IGF-1轴负反馈,降低GH的水平,因此被提出与INS合用治疗I型DM。

 

II型糖尿病:胰岛素抵抗和高胰岛素血症是2型糖尿病的特征。高胰岛素血症与一些心血管危险因素,如高血压、高血脂、动脉粥样硬化等密切相关,在2型DM患者,胰岛素敏感性下降,机体代偿分泌更多胰岛素满足生理需要,导致胰岛素进一步升高,形成恶性循环,IGF-1能增加肝脏和肌肉对胰岛素的敏感性,打破这种循环,改善高胰岛素血症。

 

IGF-1抗凋亡、促细胞分裂的临床应用

IGF-1是一种强有力的有丝分裂原,对各种不同类型的细胞具有促增殖、抗凋亡租用,IGF-1促增殖作用的强弱主要取决于细胞膜上受体的表达程度。IGF-1与受体结合后,通过激活P-3K-AKT和STAT途径刺激DNA、RNA的合成和细胞的增殖。几乎所有类型的细胞膜上都有IGF-1受体存在,这些反应可以发生在所有类型细胞。即使对于*的组织,IGF-1也可以介导细胞代谢的变化,促细胞分裂。对于一些神经或者骨骼肌肉病变,有很强的治疗作用。

 

1.周围神经病变

在糖尿病患者中,长期的高血糖代谢紊乱终导致糖尿病周围神经病变,尽管严格的控制血糖,仍有40%的患者神经病变继续发展。糖尿病并发神经病变时,血清IGF-1及神经组织中IGF-1均降低,针对性补充后,能逆转神经损伤,改善神经轴突损伤和痛觉过敏。

 

2.神经元变性疾病

运动神经元的选择性变性、萎缩和骨骼肌的瘫痪是肌萎缩侧索性硬化(ALS)的主要特征。IGF-1能延缓ALS患者功能障碍的进展和生活质量的下降,延长患者生存时间存在剂量依赖性。阿尔茨海默病(AD),淀粉样蛋白(Aβ)在脑组织沉积对神经元的毒性损伤是AD发生发展的中心环节。IGF-1能够促进脑内Aβ转运至外周,减轻脑内Aβ的沉积,降低Aβ对脑内神经元的毒性作用,减弱神经元的变性和死忙,延缓AD的发展。

 

3.生长激素不敏感综合征(GHIS)

GH与其受体结合后,促生长作用通过两种途径,一种为直接促进骨细胞增值,另一种为促进肝脏产生IGF-1,IGF-1与IGF-1R结合,促进骨细胞增殖。后一种途径在儿童生长发育中占主导地位。GH受体缺陷或GH-GHR信号传导通路异常导致机体对GH不敏感是儿童生长障碍中一种不常见的原因,但是对GH治疗无效。IGF-1在于绕开了GH受体,直接与IGF-1R结合,促进骨骼增长,早治疗见于Laron综合征。

 

4.骨质疏松症

骨质疏松患者与血清IGF-1水平下降有关,合并骨折的患者水平下降更明显。在骨组织中,IGF-1可促进成骨细胞的有丝分裂和分化,阻止凋亡,促进骨形成,同时还可一直胶原酶的表达,抑制股中胶原的降解,减少骨的吸收,改善骨质疏松。

 

5.压力性尿失禁

经阴道分娩所致的肌肉阻止损伤为主要病因。IGF-1能促进卫星细胞(尿道横纹括约肌内的一种横纹肌前体细胞)的增殖,促使其肌原性的分化,修复横纹肌损伤。

 

6.中枢神经病变

IGF-1作为一种神经营养因子,参与神经系统的增生、分化和神经功能的维持和调节。IGF-1能促进神经胶质细胞、少突胶质细胞的有丝分裂和分化,调节突触及轴突髓鞘的形成,促进树突生长,此外,在应激状态下,IGF-1能够抑制蛋白质分解,降低血糖,以使神经元免于高血糖及氨基酸毒性损伤,发挥神经保护作用。

 

 

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