Инсулиноподобен-фактор на растежа-I

IGF-I е основният медиатор на стимулиращия растежа ефект на GH, известен като „медиатор на растежа“. GH се секретира от хипофизната жлеза, която стимулира чернодробните клетки да синтезират и освобождават IGF-I. IGF-I в кръвообращението допълнително действа върху целевите тъкани като кости, мускули и органи, завършвайки предаването и изпълнението на сигнали за растеж.
Растеж на костите: IGF-I директно активира пролиферацията и диференциацията на епифизните хондроцити, насърчава надлъжното удължаване на пластините за растеж на дългите кости и е ключов движещ фактор за растежа на височина при деца; Едновременно стимулиране на остеобластната активност, увеличаване на костната плътност, инхибиране на костната резорбция на остеокластите и поддържане на хомеостазата на костите при възрастни.

Развитие на мускулите: насърчава пролиферацията и диференциацията на сателитните клетки на скелетните мускули (мускулни стволови клетки), ускорява хипертрофията на мускулните влакна; Регулират транспорта на аминокиселини и протеиновия синтез, инхибират разграждането на мускулния протеин и подобряват качеството и силата на мускулите.
Развитие на органи: Насърчаване на клетъчната пролиферация и функционалното съзряване на вътрешните органи като сърцето, черния дроб, бъбреците и белите дробове, осигурявайки нормалното развитие на органите на плода и детството.

IGF-I има инсулин-подобна активност (интензивност около 1/60 от инсулина) и регулира метаболизма на мазнините, като служи като ключова връзка между растежа и метаболизма.
Регулиране на кръвната захар: насърчава усвояването и използването на глюкоза от скелетните мускули и мастната тъкан, ускорява синтеза на гликоген; Инхибират чернодробната глюконеогенеза, намаляват производството на глюкоза в черния дроб, подобряват инсулиновата чувствителност и подпомагат поддържането на стабилност на кръвната захар.

Метаболизъм на мазнините: насърчава разграждането на мазнините и намалява натрупването на мазнини; Инхибиране на пролиферацията и диференциацията на адипоцитите, намаляване на процента телесни мазнини, особено намаляване на отлагането на висцерални мазнини и понижаване на риска от метаболитен синдром.
Енергиен баланс: регулира хипоталамичния център на апетита и влияе върху хранителното поведение; Оптимизира ефективността на енергийния метаболизъм чрез регулиране на митохондриалната функция в клетките.

IGF-I регулира клетъчния цикъл, насърчава пролиферацията и диференциацията, инхибира апоптозата и поддържа стабилен брой тъканни клетки чрез активиране на основни сигнални пътища като PI3K/Akt и MAPK/ERK.
Клетъчна пролиферация: стимулира клетъчното делене в тъкани като кожата, стомашно-чревната лигавица и съдовия ендотелиум, насърчавайки растежа и обновяването на тъканите.

Анти апоптоза: Регулиране на експресията на антиапоптотичен протеин (Bcl-2), регулиране на активността на проапоптотичен протеин (Bax), намаляване на клетъчната апоптоза, предизвикана от оксидативен стрес, възпаление, исхемия и други наранявания, и защита на целостта на тъканите.
Регулиране на диференциацията: Индуциране на стволовите клетки да се диференцират в специфични типове клетки като мускули, нерви и кости и участие в възстановяването и регенерацията на тъканите.

Инсулиноподобен-фактор на растежа-Iе невротрофичен фактор, който играе незаменима роля в развитието, възстановяването и функционалната регулация на централната и периферната нервна система.
Невроразвитие: насърчава пролиферацията, миграцията и диференциацията на ембрионалните неврони, индуцира образуването и свързването на невронни синапси и изгражда невронни мрежи; Ускорява узряването на олигодендроцитите, насърчава синтеза на миелин и осигурява ефективно предаване на невронни сигнали.

Невропротекция: Инхибира невронната апоптоза, облекчава оксидативния стрес, глутаматната токсичност и възпалителното увреждане на невроните; Насърчава церебралния кръвоток, подобрява снабдяването с хранителни вещества на мозъчната тъкан и предпазва от исхемични и хипоксични мозъчни увреждания.
Когнитивна функция: Подобряване на пластичността на невроните на хипокампа, насърчаване на експресията на гени, свързани с ученето и паметта, и подобряване на когнитивните способности; Забавяне на прогресирането на невродегенеративни заболявания като сенилна деменция и болестта на Паркинсон.

Дефицит на растежен хормон (GHD)
Децата с GHD имат намален чернодробен синтез на IGF-I поради недостатъчна секреция на GH от хипофизата, което води до забавяне на растежа, нисък ръст и забавяне на костната възраст.
Диагностична стойност: Намалените серумни нива на IGF-I са основните биохимични показатели за GHD и в комбинация с тест за стимулиране на GH може да подобри диагностичната точност.
Алтернативна терапия: Рекомбинантният човешки IGF-I (rhIGF-I) може директно да насърчи растежа на костите и да подобри прогнозата за ръст при деца с нечувствителен към GH синдром (синдром на Laron) и GHD, които не отговарят на лечението с rhGH.

Идиопатичен нанизъм (ISS)
Деца с ISS, които нямат дефицит на GH, но имат ниски серумни нива на IGF-I или недостатъчна биологична активност, са чести причини за нисък ръст при децата.
Диагностична и терапевтична стойност: Откриването на нивата на IGF-I може да помогне при определяне на етиологията на ISS; Лечението с RhIGF-I може значително да подобри скоростта на растеж на педиатрични пациенти и да увеличи височината при възрастни.

Дефицит на растежен хормон при възрастни (AGHD)
AGHD при възрастни често се причинява от тумори на хипофизата, операция на хипофизата или лъчева терапия и се характеризира със загуба на мускули, натрупване на мазнини, остеопороза, умора и когнитивен спад. Основната патология е намаляване на нивата на IGF-I.
Диагностика и мониторинг: Серумният IGF-I е предпочитаният индикатор за скрининг на AGHD и мониторинг на ефикасността, със значително намалени нива в подкрепа на диагнозата.
Алтернативна терапия: заместителната терапия с rhGH може да увеличи мускулната маса, да намали висцералните мазнини, да подобри костната плътност и да подобри качеството на живот чрез повишаване на нивата на IGF-I.

Остеопороза (постменопаузална, сенилна остеопороза)
Ядрото на остеопорозата е намаленото костно образуване и повишената костна резорбция. IGF-I, като ключов регулаторен фактор на костния метаболизъм, намалява с възрастта и е тясно свързан с появата на остеопороза.
Асоциация на патогенезата: Намаленият IGF-I води до намалена активност на остеобластите, свръхактивиране на остеокластите, намалена костна плътност и повишен риск от фрактури.
Терапевтичен потенциал: rhIGF-I в комбинация с калциеви добавки и витамин D може да насърчи образуването на кости, да увеличи костната плътност и да намали риска от вертебрални и невертебрални фрактури, особено при остеопороза при възрастни хора.

Болест на Алцхаймер (AD)
Нивото на IGF-I в мозъчната тъкан на пациенти с AD е значително намалено, което е свързано с невронална апоптоза, синаптична загуба и когнитивен спад.
Терапевтични изследвания: Екзогенният IGF-I може да намали - отлагането на амилоид, да инхибира хиперфосфорилирането на тау протеина, да облекчи невровъзпалението и да подобри способностите за учене и памет, което го прави потенциална терапевтична цел за AD.
Болест на Паркинсон (PD)
Апоптозата на допаминергичните неврони в substantia nigra на PD е свързана с недостатъчен IGF-I, който може да защити допаминергичните неврони и да насърчи възстановяването на нервите.

Клинично изследване: Лечението с IGF-I може да забави намаляването на двигателната функция на PD, да подобри симптомите като треперене и мускулна ригидност и в комбинация с леводопа може да подобри ефикасността.
Исхемичен инсулт
Повишаването на експресията на IGF-I след церебрална исхемия е ендогенен невропротективен механизъм; Екзогенната добавка може да облекчи мозъчния оток, да инхибира невронната апоптоза, да насърчи ангиогенезата и регенерацията на нервите и да подобри неврологичните дефицити.

Пациентите с метаболитен синдром (затлъстяване, хипертония, хипергликемия, хиперлипидемия) често имат понижени нива на IGF-I и инсулинова резистентност, а IGF-I участва в появата и развитието на нарушения на метаболизма на глюкозата и липидите.
Патологичен механизъм: Недостатъчният IGF-I води до намалена инсулинова чувствителност и повишени нива на кръвната захар; Намалено разграждане на мазнини, натрупване на висцерална мазнина и обостряне на метаболитни нарушения.
Стойност на интервенцията: Повишаването на нивото на IGF-I може да подобри инсулиновата резистентност, да намали кръвната захар и висцералните мазнини, осигурявайки нова посока на интервенция при метаболитен синдром и диабет тип 2.

Изгаряния и хронични рани
Високото метаболитно състояние на тялото след изгаряне води до намаляване на нивата на IGF-I, забавено заздравяване на кожата и повишен риск от инфекция.
Терапевтично приложение: Локално или системно приложение на rhIGF-I може да насърчи пролиферацията на кожни фибробласти, синтеза на колаген, да ускори заздравяването на рани и да намали образуването на белези.

Атрофия на месото
Дългосрочната почивка на легло, хирургичното обездвижване, слабостта на възрастните хора, туморната кахексия и т.н. водят до намаляване на нивата на IGF-I, по-голямо разграждане на мускулния протеин отколкото синтеза, намалена мускулна маса и намалена мускулна сила.
Ефект на интервенция: IGF-Мога да обърна мускулната атрофия, да увелича мускулната маса и сила, да подобря функцията на крайниците и да подобря -способността за самообслужване на възрастни пациенти със слабост.

Свързани с тумор (спомагателна диагноза, прогностична оценка, терапевтични цели)
Анормалното активиране на сигналния път на IGF-I е тясно свързано с появата, инвазията и метастазите на различни тумори, а повишените серумни нива на IGF-I са туморни рискови маркери.
Допълнителна диагноза: Нивото на серумния IGF-I при рак на белия дроб, рак на гърдата, рак на простатата, колоректален рак и други пациенти е значително повишено, което може да се използва като допълнителен индикатор за скрининг на тумори.

Прогностична оценка: Високите нива на IGF-I показват високо злокачествено заболяване, висок риск от метастази и лоша прогноза на тумора.
Терапевтични цели: Инхибирането на сигналния път на IGF-I/IGF-1R (като IGF-1R моноклонални антитела) може да блокира пролиферацията на туморни клетки и да индуцира апоптоза, което го прави важна посока за насочена терапия на рак.