Insulin-Seperti Faktor Pertumbuhan-I

IGF-I adalah mediator utama efek peningkatan pertumbuhan GH, yang dikenal sebagai "mediator pertumbuhan". GH disekresi oleh kelenjar pituitari, yang merangsang sel-sel hati untuk mensintesis dan melepaskan IGF-I. IGF-I dalam sirkulasi selanjutnya bekerja pada jaringan target seperti tulang, otot, dan organ, menyelesaikan transmisi dan pelaksanaan sinyal pertumbuhan.
Pertumbuhan tulang: IGF-I secara langsung mengaktifkan proliferasi dan diferensiasi kondrosit epifisis, mendorong perpanjangan memanjang pelat pertumbuhan tulang panjang, dan merupakan faktor pendorong utama pertumbuhan tinggi badan pada anak-anak; Sekaligus merangsang aktivitas osteoblas, meningkatkan kepadatan tulang, menghambat resorpsi tulang osteoklas, dan menjaga homeostatis tulang dewasa.

Perkembangan otot: mendorong proliferasi dan diferensiasi sel satelit otot rangka (sel induk otot), mempercepat hipertrofi serat otot; Meningkatkan regulasi transportasi asam amino dan sintesis protein, menghambat degradasi protein otot, dan meningkatkan kualitas dan kekuatan otot.
Perkembangan organ: Meningkatkan proliferasi sel dan pematangan fungsional organ dalam seperti jantung, hati, ginjal, dan paru-paru, memastikan perkembangan normal organ janin dan masa kanak-kanak.

IGF-Saya memiliki aktivitas-seperti insulin (intensitas sekitar 1/60 insulin) dan mengatur metabolisme lemak, yang berfungsi sebagai penghubung utama antara pertumbuhan dan metabolisme.
Regulasi glukosa darah: meningkatkan penyerapan dan pemanfaatan glukosa oleh otot rangka dan jaringan adiposa, mempercepat sintesis glikogen; Menghambat glukoneogenesis hati, menurunkan keluaran glukosa hati, meningkatkan sensitivitas insulin, dan membantu menjaga kestabilan glukosa darah.

Metabolisme lemak: meningkatkan pemecahan lemak dan mengurangi akumulasi lemak; Menghambat proliferasi dan diferensiasi adiposit, menurunkan persentase lemak tubuh, terutama mengurangi timbunan lemak viseral, dan menurunkan risiko sindrom metabolik.
Keseimbangan energi: mengatur pusat nafsu makan di hipotalamus dan mempengaruhi perilaku makan; Mengoptimalkan efisiensi metabolisme energi dengan mengatur fungsi mitokondria dalam sel.

IGF-I mengatur siklus sel, mendorong proliferasi dan diferensiasi, menghambat apoptosis, dan menjaga kestabilan jumlah sel jaringan dengan mengaktifkan jalur sinyal inti seperti PI3K/Akt dan MAPK/ERK.
Proliferasi sel: merangsang pembelahan sel di jaringan seperti kulit, mukosa gastrointestinal, dan endotel pembuluh darah, mendorong pertumbuhan dan pembaruan jaringan.

Anti apoptosis: Meningkatkan regulasi ekspresi protein anti apoptosis (Bcl-2), menurunkan regulasi aktivitas protein pro apoptosis (Bax), mengurangi apoptosis sel yang disebabkan oleh stres oksidatif, peradangan, iskemia, dan cedera lainnya, serta melindungi integritas jaringan.
Regulasi diferensiasi: Menginduksi sel induk untuk berdiferensiasi menjadi tipe sel tertentu seperti otot, saraf, dan tulang, serta berpartisipasi dalam perbaikan dan regenerasi jaringan.

Insulin-Seperti Faktor Pertumbuhan-Imerupakan faktor neurotropik yang memainkan peran tak tergantikan dalam pengembangan, perbaikan, dan regulasi fungsional sistem saraf pusat dan perifer.
Perkembangan saraf: mendorong proliferasi, migrasi, dan diferensiasi neuron embrionik, menginduksi pembentukan dan koneksi sinapsis saraf, dan membangun jaringan saraf; Mempercepat pematangan oligodendrosit, meningkatkan sintesis mielin, dan memastikan transmisi sinyal saraf yang efisien.

Perlindungan saraf: Menghambat apoptosis neuron, mengurangi stres oksidatif, toksisitas glutamat, dan kerusakan inflamasi pada neuron; Meningkatkan aliran darah otak, meningkatkan suplai nutrisi ke jaringan otak, dan melindungi terhadap cedera otak iskemik dan hipoksia.
Fungsi kognitif: Meningkatkan plastisitas neuron hipokampus, meningkatkan ekspresi gen terkait pembelajaran dan memori, dan meningkatkan kemampuan kognitif; Menunda perkembangan penyakit neurodegeneratif seperti pikun dan penyakit Parkinson.

Defisiensi hormon pertumbuhan (GHD)
Anak-anak dengan GHD mengalami penurunan sintesis IGF-I hati karena sekresi GH hipofisis yang tidak mencukupi, sehingga mengakibatkan terhambatnya pertumbuhan, perawakan pendek, dan keterlambatan usia tulang.
Nilai diagnostik: Penurunan kadar IGF-I serum adalah indikator biokimia inti GHD, dan dikombinasikan dengan uji stimulasi GH dapat meningkatkan akurasi diagnostik.
Terapi alternatif: IGF-I rekombinan manusia (rhIGF-I) dapat secara langsung meningkatkan pertumbuhan tulang dan meningkatkan prognosis tinggi badan pada anak-anak dengan sindrom tidak sensitif GH (sindrom Laron) dan GHD yang tidak responsif terhadap pengobatan rhGH.

Dwarfisme idiopatik (ISS)
Anak-anak dengan ISS yang tidak mengalami defisiensi GH namun memiliki kadar IGF-I serum yang rendah atau aktivitas biologis yang tidak mencukupi merupakan penyebab umum perawakan pendek pada anak-anak.
Nilai diagnostik dan terapeutik: Mendeteksi kadar IGF-I dapat membantu menentukan etiologi ISS; Perawatan RhIGF-I dapat secara signifikan meningkatkan laju pertumbuhan pasien anak-anak dan meningkatkan tinggi badan orang dewasa.

Defisiensi hormon pertumbuhan dewasa (AGHD)
AGHD pada orang dewasa sering kali disebabkan oleh tumor hipofisis, pembedahan hipofisis, atau terapi radiasi, dan ditandai dengan kehilangan otot, penumpukan lemak, osteoporosis, kelelahan, dan penurunan kognitif. Patologi intinya adalah penurunan level IGF-I.
Diagnosis dan pemantauan: Serum IGF-I adalah indikator pilihan untuk skrining AGHD dan pemantauan kemanjuran, dengan tingkat penurunan yang signifikan untuk mendukung diagnosis.
Terapi alternatif: terapi penggantian rhGH dapat meningkatkan massa otot, mengurangi lemak visceral, meningkatkan kepadatan tulang, dan meningkatkan kualitas hidup dengan meningkatkan kadar IGF-I.

Osteoporosis (pascamenopause, osteoporosis pikun)
Inti dari osteoporosis adalah berkurangnya pembentukan tulang dan peningkatan resorpsi tulang. IGF-I, sebagai faktor pengatur utama metabolisme tulang, menurun seiring bertambahnya usia dan berkaitan erat dengan timbulnya osteoporosis.
Asosiasi patogenesis: Penurunan IGF-I menyebabkan penurunan aktivitas osteoblas, aktivasi osteoklas yang berlebihan, penurunan kepadatan tulang, dan peningkatan risiko patah tulang.
Potensi terapeutik: rhIGF-I yang dikombinasikan dengan suplemen kalsium dan vitamin D dapat meningkatkan pembentukan tulang, meningkatkan kepadatan tulang, dan mengurangi risiko patah tulang belakang dan non-tulang belakang, terutama pada osteoporosis lansia.

Penyakit Alzheimer (AD)
Tingkat IGF-I di jaringan otak pasien AD berkurang secara signifikan, yang berhubungan dengan apoptosis neuron, hilangnya sinaptik, dan penurunan kognitif.
Penelitian terapeutik: IGF eksogen-I dapat mengurangi deposisi amiloid -, menghambat hiperfosforilasi protein Tau, meringankan peradangan saraf, dan meningkatkan kemampuan belajar dan memori, menjadikannya target terapi potensial untuk DA.
Penyakit Parkinson (PD)
Apoptosis neuron dopaminergik di substantia nigra PD berhubungan dengan kurangnya IGF-I, yang dapat melindungi neuron dopaminergik dan mendorong perbaikan saraf.

Eksplorasi klinis: Pengobatan IGF-I dapat menunda penurunan fungsi motorik PD, memperbaiki gejala seperti tremor dan kekakuan otot, dan dikombinasikan dengan levodopa dapat meningkatkan kemanjuran.
Stroke iskemik
Peningkatan regulasi ekspresi IGF-I setelah iskemia serebral merupakan mekanisme perlindungan saraf endogen; Suplementasi eksogen dapat meringankan edema otak, menghambat apoptosis neuron, meningkatkan angiogenesis dan regenerasi saraf, serta memperbaiki defisit neurologis.

Pasien dengan sindrom metabolik (obesitas, hipertensi, hiperglikemia, hiperlipidemia) sering kali mengalami penurunan kadar IGF-I dan resistensi insulin, dan IGF-I terlibat dalam terjadinya dan perkembangan gangguan metabolisme glukosa dan lipid.
Mekanisme patologis: IGF-I yang tidak mencukupi menyebabkan penurunan sensitivitas insulin dan peningkatan kadar glukosa darah; Mengurangi pemecahan lemak, penumpukan lemak visceral, dan eksaserbasi gangguan metabolisme.
Nilai intervensi: Meningkatkan level IGF-I dapat meningkatkan resistensi insulin, menurunkan gula darah dan lemak visceral, memberikan arah intervensi baru untuk sindrom metabolik dan diabetes tipe 2.

Luka bakar dan luka kronis
Keadaan metabolisme tubuh yang tinggi setelah luka bakar menyebabkan penurunan kadar IGF{0}}I, tertundanya penyembuhan kulit, dan peningkatan risiko infeksi.
Aplikasi terapeutik: Aplikasi rhIGF secara lokal atau sistemik-Saya dapat meningkatkan proliferasi fibroblas kulit, sintesis kolagen, mempercepat penyembuhan luka, dan mengurangi pembentukan bekas luka.

Atrofi daging
Istirahat di tempat tidur dalam jangka panjang, imobilisasi bedah, kelemahan lansia, cachexia tumor, dll. menyebabkan penurunan kadar IGF-I, pemecahan protein otot lebih besar daripada sintesis, penurunan massa otot, dan penurunan kekuatan otot.
Efek intervensi: IGF-Saya dapat membalikkan atrofi otot, meningkatkan massa dan kekuatan otot, meningkatkan fungsi anggota tubuh, dan meningkatkan kemampuan-perawatan mandiri pasien lansia yang lemah.

Terkait tumor (diagnosis tambahan, evaluasi prognostik, target terapeutik)
Aktivasi abnormal jalur pensinyalan IGF-I berkaitan erat dengan kejadian, invasi, dan metastasis berbagai tumor, dan peningkatan kadar IGF-I serum merupakan penanda risiko tumor.
Diagnosis tambahan: Kadar IGF-I serum pasien kanker paru-paru, kanker payudara, kanker prostat, kanker kolorektal, dan pasien lainnya telah meningkat secara signifikan, yang dapat digunakan sebagai indikator tambahan untuk skrining tumor.

Penilaian prognostik: Kadar IGF-I yang tinggi menunjukkan tingginya keganasan, risiko metastasis yang tinggi, dan prognosis tumor yang buruk.
Target terapeutik: Menghambat jalur sinyal IGF-I/IGF-1R (seperti antibodi monoklonal IGF-1R) dapat memblokir proliferasi sel tumor dan menginduksi apoptosis, menjadikannya arah penting untuk terapi kanker yang ditargetkan.