انسولین-مانند فاکتور رشد-I

IGF{0}}I واسطه اصلی اثر محرک رشد GH است که به عنوان "واسطه رشد" شناخته می شود. GH توسط غده هیپوفیز ترشح می شود که سلول های کبد را برای سنتز و آزادسازی IGF-I تحریک می کند. IGF{4}}I در گردش خون بیشتر بر روی بافت‌های هدف مانند استخوان‌ها، ماهیچه‌ها و اندام‌ها عمل می‌کند و انتقال و اجرای سیگنال‌های رشد را تکمیل می‌کند.
رشد استخوان: IGF-من مستقیماً تکثیر و تمایز سلول‌های غضروفی اپی فیزیال را فعال می‌کند، باعث گسترش طولی صفحات رشد استخوان بلند می‌شود و یک عامل کلیدی برای رشد قد در کودکان است. تحریک همزمان فعالیت استئوبلاست، افزایش تراکم استخوان، مهار تحلیل استخوان استئوکلاست و حفظ هموستاز استخوان بزرگسالان.

رشد عضلانی: تکثیر و تمایز سلول های ماهواره ای ماهیچه های اسکلتی (سلول های بنیادی عضلانی) را افزایش می دهد، هیپرتروفی فیبر عضلانی را تسریع می کند. انتقال آمینو اسید و سنتز پروتئین را تنظیم می کند، از تخریب پروتئین ماهیچه جلوگیری می کند و کیفیت و قدرت عضلانی را بهبود می بخشد.
رشد اندام ها: ترویج تکثیر سلولی و بلوغ عملکردی اندام های داخلی مانند قلب، کبد، کلیه ها و ریه ها، تضمین رشد طبیعی اندام های جنین و دوران کودکی.

IGF-من فعالیتی شبیه به انسولین دارم (شدت حدود 1/60 انسولین) و متابولیسم چربی را تنظیم می کند و به عنوان یک پیوند کلیدی بین رشد و متابولیسم عمل می کند.
تنظیم گلوکز خون: جذب و استفاده از گلوکز توسط ماهیچه های اسکلتی و بافت چربی را تقویت می کند، سنتز گلیکوژن را تسریع می کند. مهار گلوکونئوژنز کبدی، کاهش برون ده گلوکز کبدی، بهبود حساسیت به انسولین و کمک به حفظ ثبات گلوکز خون.

متابولیسم چربی: باعث تجزیه چربی و کاهش تجمع چربی می شود. مهار تکثیر و تمایز سلول های چربی، کاهش درصد چربی بدن به ویژه کاهش رسوب چربی احشایی و کاهش خطر ابتلا به سندرم متابولیک.
تعادل انرژی: مرکز اشتهای هیپوتالاموس را تنظیم می کند و بر رفتار تغذیه تأثیر می گذارد. با تنظیم عملکرد میتوکندری در سلول ها، کارایی متابولیسم انرژی را بهینه کنید.

IGF{0}}I چرخه سلولی را تنظیم می‌کند، تکثیر و تمایز را ترویج می‌کند، آپوپتوز را مهار می‌کند و با فعال کردن مسیرهای سیگنال‌دهی هسته‌ای مانند PI3K/Akt و MAPK/ERK، تعداد سلول‌های بافت را ثابت نگه می‌دارد.
تکثیر سلولی: تقسیم سلولی را در بافت هایی مانند پوست، مخاط دستگاه گوارش و اندوتلیوم عروقی تحریک می کند و باعث رشد و تجدید بافت می شود.

ضد آپوپتوز: بیان پروتئین ضد آپوپتوز (Bcl-2) را تنظیم می کند، فعالیت پروتئین پرو آپوپتوز (Bax) را کاهش می دهد، آپوپتوز سلولی ناشی از استرس اکسیداتیو، التهاب، ایسکمی و سایر آسیب ها را کاهش می دهد و از یکپارچگی بافت محافظت می کند.
تنظیم تمایز: تحریک سلول های بنیادی برای تمایز به انواع سلول های خاص مانند ماهیچه ها، اعصاب و استخوان ها و مشارکت در ترمیم و بازسازی بافت.

انسولین-مانند فاکتور رشد-Iیک عامل نوروتروفیک است که نقشی بی بدیل در توسعه، ترمیم و تنظیم عملکردی سیستم عصبی مرکزی و محیطی دارد.
توسعه عصبی: تکثیر، مهاجرت و تمایز نورون های جنینی را ترویج می کند، باعث تشکیل و اتصال سیناپس های عصبی می شود و شبکه های عصبی را می سازد. تسریع بلوغ الیگودندروسیت ها، ترویج سنتز میلین و اطمینان از انتقال موثر سیگنال های عصبی.

محافظت از اعصاب: مهار آپوپتوز عصبی، کاهش استرس اکسیداتیو، سمیت گلوتامات و آسیب التهاب به نورون ها. تقویت جریان خون مغزی، بهبود تامین مواد مغذی به بافت مغز و محافظت در برابر آسیب مغزی ایسکمیک و هیپوکسیک.
عملکرد شناختی: افزایش انعطاف پذیری نورون های هیپوکامپ، ترویج بیان ژن های مرتبط با یادگیری و حافظه و بهبود توانایی شناختی. تاخیر در پیشرفت بیماری های عصبی مانند زوال عقل پیری و بیماری پارکینسون.

کمبود هورمون رشد (GHD)
کودکان مبتلا به GHD به دلیل ترشح ناکافی GH هیپوفیز، سنتز IGF-I کبدی را کاهش می‌دهند که منجر به کندی رشد، کوتاهی قد و تاخیر در سن استخوانی می‌شود.
ارزش تشخیصی: کاهش سطح IGF{0}}I سرم شاخص‌های اصلی بیوشیمیایی GHD است و همراه با آزمایش تحریک GH می‌تواند دقت تشخیصی را بهبود بخشد.
درمان جایگزین: IGF{0}}I نوترکیب انسانی (rhIGF-I) می‌تواند مستقیماً رشد استخوان را تقویت کند و پیش‌آگهی قد را در کودکان مبتلا به سندرم غیر حساس به GH (سندرم لارون) و GHD که به درمان rhGH پاسخ نمی‌دهند، بهبود بخشد.

کوتولگی ایدیوپاتیک (ISS)
کودکان مبتلا به ISS که کمبود GH ندارند اما سطوح IGF{0}}I سرمی پایینی دارند یا فعالیت بیولوژیکی کافی ندارند، از علل شایع کوتاهی قد در کودکان هستند.
ارزش تشخیصی و درمانی: تشخیص سطوح IGF-I می‌تواند به تعیین علت ISS کمک کند. درمان RhIGF{1}}I می تواند به طور قابل توجهی سرعت رشد بیماران اطفال را بهبود بخشد و قد بزرگسالان را افزایش دهد.

کمبود هورمون رشد بزرگسالان (AGHD)
AGHD بزرگسالان اغلب به دلیل تومورهای هیپوفیز، جراحی هیپوفیز یا پرتودرمانی ایجاد می شود و با از دست دادن عضلات، تجمع چربی، پوکی استخوان، خستگی و زوال شناختی مشخص می شود. آسیب شناسی اصلی کاهش سطح IGF-I است.
تشخیص و نظارت: سرم IGF-I شاخص ترجیحی برای غربالگری AGHD و پایش اثربخشی است، با سطوح کاهش قابل توجهی که از تشخیص پشتیبانی می‌کند.
درمان جایگزین: درمان جایگزین rhGH می تواند توده عضلانی را افزایش دهد، چربی احشایی را کاهش دهد، تراکم استخوان را بهبود بخشد و کیفیت زندگی را با افزایش سطح IGF{0}}I افزایش دهد.

پوکی استخوان (پس از یائسگی، پوکی استخوان پیری)
هسته اصلی پوکی استخوان کاهش تشکیل استخوان و افزایش جذب استخوان است. IGF-I، به عنوان یک عامل کلیدی تنظیم کننده متابولیسم استخوان، با افزایش سن کاهش می یابد و ارتباط نزدیکی با شروع پوکی استخوان دارد.
ارتباط پاتوژنز: کاهش IGF{0}}I منجر به کاهش فعالیت استئوبلاست، فعال شدن بیش از حد استئوکلاست ها، کاهش تراکم استخوان و افزایش خطر شکستگی می شود.
پتانسیل درمانی: rhIGF{0}}من همراه با مکمل‌های کلسیم و ویتامین D می‌تواند باعث تقویت استخوان‌سازی، افزایش تراکم استخوان و کاهش خطر شکستگی‌های مهره‌ای و غیرمهره‌ای، به ویژه برای پوکی استخوان سالمندان شود.

بیماری آلزایمر (AD)
سطح IGF{0}}I در بافت مغز بیماران مبتلا به AD به طور قابل توجهی کاهش می یابد که با آپوپتوز عصبی، از دست دادن سیناپسی و زوال شناختی مرتبط است.
تحقیقات درمانی: IGF اگزوژن-من می‌توانم رسوب آمیلوئید - را کاهش دهم، هیپرفسفوریلاسیون پروتئین تاو را مهار کنم، التهاب عصبی را کاهش دهم و توانایی‌های یادگیری و حافظه را بهبود بخشم و آن را به یک هدف درمانی بالقوه برای AD تبدیل کنم.
بیماری پارکینسون (PD)
آپوپتوز نورون‌های دوپامینرژیک در جسم سیاه PD مربوط به IGF{0}}I ناکافی است که می‌تواند از نورون‌های دوپامینرژیک محافظت کرده و ترمیم عصب را تقویت کند.

کاوش بالینی: درمان IGF-I می‌تواند کاهش عملکرد حرکتی PD را به تاخیر بیاندازد، علائمی مانند لرزش و سفتی عضلانی را بهبود بخشد، و همراه با لوودوپا می‌تواند اثربخشی را افزایش دهد.
سکته مغزی ایسکمیک
دخیل در بیان IGF-I پس از ایسکمی مغزی یک مکانیسم محافظت کننده عصبی درون زا است. مکمل های خارجی می تواند ادم مغز را کاهش دهد، آپوپتوز عصبی را مهار کند، رگ زایی و بازسازی اعصاب را تقویت کند و نقایص عصبی را بهبود بخشد.

بیماران مبتلا به سندرم متابولیک (چاقی، فشار خون، هیپرگلیسمی، چربی خون) اغلب کاهش سطح IGF-I و مقاومت به انسولین دارند و IGF-I در بروز و ایجاد اختلالات متابولیسم گلوکز و لیپید نقش دارد.
مکانیسم پاتولوژیک: IGF ناکافی-I منجر به کاهش حساسیت به انسولین و افزایش سطح گلوکز خون می شود. کاهش تجزیه چربی، تجمع چربی احشایی و تشدید اختلالات متابولیک.
ارزش مداخله: افزایش سطح IGF-I می تواند مقاومت به انسولین را بهبود بخشد، قند خون و چربی احشایی را کاهش دهد، و یک جهت مداخله جدید برای سندرم متابولیک و دیابت نوع 2 ارائه دهد.

سوختگی و زخم های مزمن
وضعیت متابولیک بالای بدن پس از سوختگی منجر به کاهش سطح IGF-I، تاخیر در بهبود پوست و افزایش خطر عفونت می‌شود.
کاربرد درمانی: کاربرد موضعی یا سیستمیک rhIGF{0}}من می‌توانم تکثیر فیبروبلاست‌های پوست، سنتز کلاژن، تسریع بهبود زخم و کاهش تشکیل اسکار را افزایش دهم.

آتروفی گوشت
استراحت طولانی مدت در بستر، بیحرکتی جراحی، ضعف در افراد مسن، کاشکسی تومور و غیره منجر به کاهش سطح IGF{1}}I، تجزیه پروتئین عضلانی بیشتر از سنتز، کاهش توده عضلانی و کاهش قدرت عضلانی می شود.
اثر مداخله: IGF-من می‌توانم آتروفی عضلانی را معکوس کنم، توده و قدرت عضلانی را افزایش دهم، عملکرد اندام‌ها را بهبود بخشم، و توانایی مراقبت از خود-در بیماران مسن دارای ضعف را افزایش دهم.

مرتبط با تومور (تشخیص کمکی، ارزیابی پیش آگهی، اهداف درمانی)
فعال شدن غیرطبیعی مسیر سیگنالینگ IGF-I ارتباط نزدیکی با بروز، تهاجم و متاستاز تومورهای مختلف دارد و افزایش سطح IGF-I سرم نشانگرهای خطر تومور است.
تشخیص کمکی: سطح سرمی IGF-سرم سرطان ریه، سرطان سینه، سرطان پروستات، سرطان کولورکتال و سایر بیماران به طور قابل توجهی افزایش یافته است که می تواند به عنوان یک شاخص کمکی برای غربالگری تومور استفاده شود.

ارزیابی پیش آگهی: سطوح بالای IGF{0}}I نشان دهنده بدخیمی بالا، خطر بالای متاستاز و پیش آگهی ضعیف تومور است.
اهداف درمانی: مهار مسیر سیگنال دهی IGF-I/IGF-1R (مانند آنتی بادی های مونوکلونال IGF-1R) می تواند تکثیر سلول های تومور را مسدود کرده و آپوپتوز را القا کند، و آن را به یک جهت مهم برای درمان هدفمند سرطان تبدیل می کند.