Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
ILGF

В инсулиноподобных факторах роста ( ИФР ) являются белками с высоким сходством последовательностей к инсулину . IGFs являются частью сложной системы, которую клетки используют для связи со своей физиологической средой. Эта сложная система (часто называемая «осью» IGF) состоит из двух рецепторов клеточной поверхности (IGF1R и IGF2R), двух лигандов ( инсулиноподобный фактор роста 1 (IGF-1) и инсулиноподобный фактор роста 2 (IGF). -2)), семейство из семи высокоаффинных IGF-связывающих белков (IGFBP1 к IGFBP7), а также ассоциированного IGFBPразрушающие ферменты , вместе именуемые протеазами .

Ось IGF1 / GH [ править ]

«Ось» IGF также обычно называется осью гормона роста / IGF-1. Инсулиноподобный фактор роста 1 (IGF-1 или иногда с римской цифрой IGF-I) в основном секретируется печенью в результате стимуляции гормоном роста (GH). IGF-1 важен как для регуляции нормальной физиологии, так и для ряда патологических состояний, включая рак . Было показано, что ось IGF играет роль в стимулировании пролиферации клеток и подавлении гибели клеток ( апоптоза ). Инсулиноподобный фактор роста 2 (IGF-2 или иногда IGF-II) считается основным фактором роста.требуется для раннего развития, в то время как экспрессия IGF-1 необходима для достижения максимального роста. Исследования нокаута генов на мышах подтвердили это, хотя другие животные, вероятно, регулируют экспрессию этих генов разными способами. Хотя IGF-2 может действовать в основном внутри плода, он также важен для развития и функционирования таких органов, как мозг , печень и почки . [ необходима цитата ]

Факторы, которые, как считается, вызывают колебания уровней GH и IGF-1 в кровообращении, включают генетический состав человека, время дня, возраст, пол, статус физических упражнений, уровень стресса, уровень питания, индекс массы тела (ИМТ ), болезненное состояние, раса, статус эстрогена и потребление ксенобиотиков . [1] [2] [3]

IGF-1 участвует в регуляции нервного развития, включая нейрогенез , миелинизацию , синаптогенез , ветвление дендритов и нейрозащиту после повреждения нейронов. Повышенные уровни IGF-I в сыворотке крови у детей связаны с более высоким IQ . [4]

IGF-1 формирует развитие улитки, контролируя апоптоз . Его дефицит может вызвать потерю слуха . Уровень его в сыворотке также лежит в основе корреляции между низким ростом и снижением слуха, особенно в возрасте 3-5 лет и в возрасте 18 лет (позднее половое созревание ). [5]

Рецепторы IGF [ править ]

Основная статья: Рецептор инсулиноподобного фактора роста

В IGFs известны для связывания рецептора ИФР-1 , на рецептор инсулина , на рецептор ИФР-2 , рецептор инсулина , связанной и , возможно , другие рецепторы. Рецептор IGF-1 является «физиологическим» рецептором: IGF-1 связывается с ним со значительно более высокой аффинностью, чем с рецептором инсулина. Подобно рецептору инсулина, рецептор IGF-1 представляет собой рецепторную тирозинкиназу, означающую сигналы рецептора, вызывая добавление молекулы фосфата к определенным тирозинам. Рецептор IGF-2 связывает только IGF-2 и действует как «рецептор клиренса» - он не активирует внутриклеточные сигнальные пути, функционируя только как секвестрирующий агент IGF-2 и предотвращая передачу сигналов IGF-2.

Органы и ткани, пораженные IGF-1 [ править ]

Поскольку многие различные типы тканей экспрессируют рецептор IGF-1, эффекты IGF-1 разнообразны. Он действует как нейротрофический фактор, способствуя выживанию нейронов. Он может катализировать гипертрофию скелетных мышц , индуцируя синтез белка и блокируя атрофию мышц . Он защищает хрящевые клетки и связан с активацией остеоцитов и, таким образом, может быть анаболическим фактором для костей . Поскольку при высоких концентрациях он способен активировать рецептор инсулина , он также может дополнять эффекты инсулина . [ необходима цитата ]Рецепторы IGF-1 находятся в гладких мышцах сосудов, тогда как типичные рецепторы инсулина не обнаруживаются в гладких мышцах сосудов. [6]

IGF-связывающие белки [ править ]

IGF-1 и IGF-2 регулируются семейством белков, известных как IGF-связывающие белки . Эти белки помогают модулировать действие IGF сложными способами, которые включают как ингибирование действия IGF путем предотвращения связывания с рецептором IGF-1, так и стимулирование действия IGF, возможно, за счет помощи в доставке к рецептору и увеличения периода полужизни IGF. В настоящее время существует семь охарактеризованных белков, связывающих IGF (IGFBP1 - IGFBP7). В настоящее время имеются значительные данные, предполагающие, что IGFBP играют важную роль в дополнение к их способности регулировать IGFs. IGF-1 и IGFBP-3 зависят от GH, тогда как IGFBP-1 регулируется инсулином. Продукция IGFBP-1 из печени значительно повышается во время инсулинопении, тогда как уровни биоактивного IGF-1 в сыворотке крови повышаются инсулином.

Заболевания, вызванные IGF [ править ]

Недавние исследования показывают, что ось инсулин / IGF играет важную роль в старении . [7] Нематоды , плодовые мухи и другие организмы имеют увеличенную продолжительность жизни, когда нокаутируется ген, эквивалентный инсулину млекопитающих . Однако связать это открытие с млекопитающими довольно сложно, потому что в меньшем организме есть много генов (по крайней мере 37 у нематоды Caenorhabditis elegans [8] ), которые являются «инсулиноподобными» или «IGF-1-подобными». ", в то время как у млекопитающих инсулиноподобные белки включают только семь членов ( инсулин , IGF, релаксины , EPIL и релаксиноподобный фактор )[ необходима цитата ] . Человеческие инсулиноподобные гены, по-видимому, играют разные роли с некоторыми, но меньшими перекрестными помехами, по-видимому, потому, что у людей есть несколько белков, подобных рецепторам инсулина. У более простых организмов обычно меньше рецепторов; например, у нематоды C. elegans существует только один инсулиноподобный рецептор . [9] Кроме того, C. elegans не имеют специализированных органов, таких как ( островки Лангерганса), которые воспринимают инсулин в ответ на гомеостаз глюкозы. Более того, IGF1 влияет на продолжительность жизни нематод, вызывая образование дауэра, стадии развития личинки C. elegans. Коррелятов у млекопитающих нет. Следовательно, вопрос о том, могут ли IGF-1 или инсулин у млекопитающего нарушать старение, является открытым, хотя есть предположение, что это может быть связано с явлением ограничения питания.

Другие исследования начинают раскрывать важную роль IGFs в таких заболеваниях, как рак и диабет , показывая, например, что IGF-1 стимулирует рост как клеток рака простаты, так и рака груди. Исследователи не пришли к единому мнению о степени риска рака, которую представляет IGF-1. [10] [11] [12] [13] [14] [15]

См. Также [ править ]

  • Лечение гормоном роста
  • HGH споры
  • Семейство инсулина / IGF / релаксина

Ссылки [ править ]

  1. ^ Takahashi Y, Кипнис DM, Daughaday WH (сентябрь 1968). «Секреция гормона роста во время сна» . Журнал клинических исследований . 47 (9): 2079–90. DOI : 10.1172 / JCI105893 . PMC  297368 . PMID  5675428 .
  2. ^ Giustina A, Mazziotti G, Каналис E (август 2008). «Гормон роста, инсулиноподобные факторы роста и скелет» . Эндокринные обзоры . 29 (5): 535–59. DOI : 10.1210 / er.2007-0036 . PMC 2726838 . PMID 18436706 .  
  3. Перейти ↑ Sutton J, Lazarus L (октябрь 1976 г.). «Гормон роста при упражнениях: сравнение физиологических и фармакологических раздражителей». Журнал прикладной физиологии . 41 (4): 523–7. DOI : 10.1152 / jappl.1976.41.4.523 . PMID 985395 . 
  4. ^ Gunnell D, Миллер Л. Роджерс I, Холли JM (ноябрь 2005). «Связь инсулиноподобного фактора роста I и белка-3, связывающего инсулиноподобный фактор роста, с коэффициентом интеллекта среди детей в возрасте от 8 до 9 лет в продольном исследовании родителей и детей Avon» . Педиатрия . 116 (5): e681-6. DOI : 10.1542 / peds.2004-2390 . PMID 16263982 . 
  5. Перейти ↑ Welch D, Dawes PJ (октябрь 2007 г.). «Детский слух связан с темпами роста в младенчестве и подростковом возрасте» . Педиатрические исследования . 62 (4): 495–8. DOI : 10,1203 / PDR.0b013e3181425869 . PMID 17667854 . 
  6. ^ Bornfeldt KE, Arnqvist HJ, Dahlkvist HH, Skottner A, Wikberg JE (апрель 1988). «Рецепторы инсулиноподобного фактора роста-I в плазматических мембранах, выделенных из брыжеечных артерий крупного рогатого скота». Acta Endocrinologica . 117 (4): 428–34. дои : 10,1530 / acta.0.1170428 . PMID 2968745 . 
  7. ^ Кеньон CJ (март 2010). «Генетика старения». Природа . 464 (7288): 504–12. Bibcode : 2010Natur.464..504K . DOI : 10,1038 / природа08980 . PMID 20336132 . 
  8. ^ Pierce SB, Costa M, Wisotzkey R, Devadhar S, Homburger SA, Buchman AR, et al. (Март 2001 г.). «Регулирование передачи сигналов рецептора DAF-2 человеческим инсулином и инсулином-1, членом необычайно большого и разнообразного семейства генов инсулина C. elegans» . Гены и развитие . 15 (6): 672–86. DOI : 10,1101 / gad.867301 . PMC 312654 . PMID 11274053 .  
  9. ^ Кимура KD, Tissenbaum HA, Liu Y, Ruvkun G (август 1997). «daf-2, ген, подобный рецептору инсулина, который регулирует продолжительность жизни и диапаузу у Caenorhabditis elegans». Наука . 277 (5328): 942–6. DOI : 10.1126 / science.277.5328.942 . PMID 9252323 . 
  10. ^ Cohen P, Peehl DM, Lamson G, Rosenfeld RG (август 1991). «Инсулиноподобные факторы роста (IGF), рецепторы IGF и IGF-связывающие белки в первичных культурах эпителиальных клеток простаты». Журнал клинической эндокринологии и метаболизма . 73 (2): 401–7. DOI : 10,1210 / jcem-73-2-401 . PMID 1713219 . 
  11. ^ Липпман ME (январь 1993). «Разработка биологических методов лечения рака груди». Наука . 259 (5095): 631–2. Bibcode : 1993Sci ... 259..631L . DOI : 10.1126 / science.8430312 . PMID 8430312 . 
  12. ^ Папа В, Gliozzo Б, Кларк Г.М., МакГир WL, Мур D, Фуджита-Yamaguchi Y, и др. (Август 1993 г.). «Рецепторы инсулиноподобного фактора роста I сверхэкспрессируются и предсказывают низкий риск рака груди у человека» . Исследования рака . 53 (16): 3736–40. PMID 8339284 . 
  13. ^ Scarth JP (2006). "Модуляция оси гормон роста-инсулиноподобный фактор роста (GH-IGF) фармацевтическими, нутрицевтическими и экологическими ксенобиотиками: новая роль метаболизирующих ксенобиотиков ферментов и факторов транскрипции, регулирующих их экспрессию. Обзор". Xenobiotica; Судьба чужеродных соединений в биологических системах . 36 (2–3): 119–218. DOI : 10.1080 / 00498250600621627 . PMID 16702112 . 
  14. ^ Woods AG, Guthrie KM, Kurlawalla MA, Gall CM (апрель 1998). «Вызванное деафферентацией увеличение экспрессии информационной РНК инсулиноподобного фактора роста-1 в гиппокампе сильно ослаблено у крыс среднего и пожилого возраста». Неврология . 83 (3): 663–8. DOI : 10.1016 / S0306-4522 (97) 00539-3 . PMID 9483550 . 
  15. ^ Роулендс М.А., Холли Дж. М., Ганнелл Д., Донован Дж., Лейн Дж. А., Хэмди Ф. и др. (Январь 2012 г.). «Циркулирующие инсулиноподобные факторы роста и IGF-связывающие белки при обнаруженном PSA раке простаты: большое исследование« случай-контроль »ProtecT» . Исследования рака . 72 (2): 503–15. DOI : 10.1158 / 0008-5472.CAN-11-1601 . PMC 3272440 . PMID 22106399 .