胰岛素样生长因子—1对心脏的作用及机制
胰岛素样生长因子-1 标准
胰岛素样生长因子-1 标准胰岛素样生长因子-1（insulin-like growth factor-1，IGF-1）是一种多肽激素，由肝脏和其他组织细胞分泌，主要通过自身的内源性受体IGF-1R在体内发挥作用。
它对细胞增殖、分化和代谢调节起着重要的作用，对于身体的生长发育、修复和维持正常机能具有至关重要的影响。
IGF-1是由191个氨基酸组成的聚肽，在体内主要由肝脏合成，并受到多种生理和病理条件的调节。
IGF-1的合成受到生长激素（GH）的调控，生长激素刺激肝脏分泌IGF-1，促进骨骼、软骨、肌肉和脏器的生长和发育。
此外，IGF-1合成还受到营养状况、胰岛素、甲状腺素和性激素等多种因素的调节。
IGF-1通过与其受体IGF-1R结合，触发一系列下游信号通路，从而发挥其生物学作用。
IGF-1R是一种酪氨酸激酶受体，其激活能够通过PI3K/Akt和MAPK/ERK等信号通路，促进细胞增殖、增加蛋白质合成、降低蛋白质降解和调节细胞凋亡等。
因此，IGF-1在维持细胞功能和组织建构中发挥着重要的作用。
在生长发育过程中，IGF-1能够促进骨骼线条的增长和韧带的织修，有助于儿童和青少年的骨骼发育和成长。
此外，IGF-1还对于肌肉发育和修复具有重要作用，能够促进蛋白质合成，增加肌肉细胞的数量和肌纤维的直径，改善肌肉力量和质量。
在老年人中，IGF-1的水平下降可能与肌肉萎缩和骨质疏松相关。
除此之外，IGF-1也在心血管系统、神经系统、免疫系统和代谢调控中发挥着重要作用。
IGF-1能够促进内皮细胞的增生和迁移，改善血管功能，对血压和心肌功能具有保护作用。
在神经系统中，IGF-1对于神经元的生长和突触形成起到重要作用，与记忆力和学习能力相关。
此外，IGF-1还能够调节免疫细胞的功能和应激反应，对于维持免疫系统的平衡和调节有着重要作用。
IGF-1在多种疾病的发生和发展中也发挥着重要作用。
高水平的IGF-1与肿瘤的发生和生长相关，一些研究表明IGF-1能够促进肿瘤细胞的增殖和凋亡逃逸。
胰岛素样生长因子-1的研究现状与进展
Advances in Clinical Medicine 临床医学进展, 2019, 9(7), 827-830Published Online July 2019 in Hans. /journal/acmhttps:///10.12677/acm.2019.97127Research Status and Progress of Insulin-Like Growth Factor-1Bo Yang, Hongbin Xue, Fang WangDepartment of Plastic Surgery, Yan’an University Hospital, Yan’an University, Yan’an ShaanxiReceived: Jun. 15th, 2019; accepted: Jul. 4th, 2019; published: Jul. 11th, 2019AbstractInsulin-like growth factor-1 (IGF-1) is a multifunctional cell proliferation regulator that is widely distributed in various tissues and plays an important role in the growth and development of indi-vidual cells. Studies have shown that IGF-1 plays an important role in related fields such as cardi-ovascular disease, diabetes and wound repair. The current research status and progress are re-viewed, aiming to provide ideas and directions for further research of IGF-1.KeywordsInsulin-Like Growth Factor, Myocardial Infraction, Wound Repair, Progress, Review胰岛素样生长因子-1的研究现状与进展杨波，薛宏斌，王芳延安大学，延安大学附属医院烧伤整形外科，陕西延安收稿日期：2019年6月15日；录用日期：2019年7月4日；发布日期：2019年7月11日摘要胰岛素样生长因子-1 (insulin-like growth factor 1, IGF-1)是一种多功能细胞增殖调控因子，广泛分布于各个组织当中，在细胞的分化增殖个体的生长发育中具有重要的作用。
胰岛素样生长因子-Ⅰ正性肌力的作用及机制
时注入 Ｌ ［ｉｇ２ ６３ 苯丙 氨酸则 会进 一步增 强 Ｉ Ｆ Ｉ 进 ＿ｒ －，－Ｈ］ ｎ Ｇ— 促
心肌 收缩蛋 白合成 的作 用Ｌ 。Ｓｎ ｇｅ 等人 研究认 为 ，Ｇ － ｓ ｕ ｄｒｎ ］ Ｉ Ｆ
自分泌或旁分泌 ， 在血液 中可检 测到具有活性 的 Ｉ Ｆ Ｉ Ｇ － 。循环
中Ｉ Ｆ Ｉ的运载和贮存方式主要通过与 ＩＦ结合蛋 白（Ｇ Ｂ ） Ｇ— Ｇ ＩＦ Ｐ 结合。Ｉ Ｆ Ｐ有 ６种形 式 ， 血清 中 ９ ％ 以上 的 Ｉ Ｆ Ｉ是与 ＧＢ 在 ５ Ｇ－
王 宗方 曹蘅
［ 中图分类号 ］ ５ ３ Ｒ ６ ［ 献标 识码 ］ 文 Ａ ［ 文章编号 ］０ １ ０ ７ ２０ ）３０ １－３ １０ — ５ （０ ７ ０ －２４０ ９
［ 关键词］ 胰岛素样生长 因子一 心功能； 收缩蛋 白； 凋亡 Ｉ；
绝大多数心脏疾病 晚期都 伴随着心脏 收缩 功能的下 降 ， 严 重的影响了患者 的生存质 量 ， 而越 来越多 的研究 表明 Ｉ Ｆ Ｉ Ｇ － 在
Ｉ 与其受体结合后使位于 Ｐ Ｋ细胞信号传导通路下游的蛋 白 Ｄ－
激酶 Ａ ｔ 酸化 ， ｋ磷 进而促进心肌细胞 内蛋 白合成引起细胞肥大。
ＩＦ Ｐ３ Ｇ Ｂ 一 结合 ， 其余 的主 要是 与 ＩＦ Ｐ１２４结合 。ＩＦ Ｐ Ｇ Ｂ 一， ， Ｇ Ｂ 与
ＩＦ Ｉ Ｇ — 结合 后 ， 以 降低 循 环 中游 离 Ｉ Ｆ Ｉ的 浓 度 ， 而 对 可 Ｇ— 从
Ｖ 、 ２Ｖ 。Ｏ ＭＨ 。Ｖ 、 ｔ Ｃ的 Ａ Ｐ酶活性 要高于 １ＭＨ 且 Ｏ Ｍ — Ｔ ３ Ｃ， ｔ ＨＣ对 － —
肌纤蛋 白的 和力 ， 因
原活化 蛋白激酶 （ Ｐ 等 细胞 内信 号传导途 径 ， ＭＡ Ｋ） 最终完成 各
igf-1
IGF-1IGF-1（Insulin-like Growth Factor-1，胰岛素样生长因子-1）是一种多肽蛋白质，起源于胰岛素样生长因子家族。
IGF-1在人体内起着重要的生物学作用，特别是对细胞的生长、增殖和分化具有调节作用。
本文将介绍IGF-1的结构、功能和相关的研究进展。
结构IGF-1由70个氨基酸残基组成，与胰岛素结构相似，因此被称为胰岛素样生长因子。
IGF-1的氨基酸序列与胰岛素的A 链和B链相似，但在第3位和第12位氨基酸上有差异。
IGF-1的三维结构显示出一条单链的α螺旋，有两个二硫键连接。
它的C端包含一个亲和性较高的IGF结合蛋白（IGFBP）结构域。
功能IGF-1通过结合细胞膜上的IGF1受体（IGF-1R）发挥生物学功能。
IGF-1激活IGF-1R，导致一系列的细胞信号途径被激活，最终影响细胞生长和分化。
IGF-1的主要功能包括：1.促进细胞生长和增殖：IGF-1通过促进细胞核内DNA的合成和细胞增殖的过程，促进细胞的生长和分裂。
它在胚胎发育、儿童生长和成人组织修复中起到关键作用。
2.调节蛋白合成和细胞代谢：IGF-1通过激活细胞内的蛋白质合成途径，增加细胞内蛋白质的合成和降解，以调节细胞代谢。
它在肌肉生长和组织修复过程中具有重要作用。
3.促进骨骼生长和骨密度的维持：IGF-1促进骨细胞增殖和分化，对骨骼生长和骨密度的维持具有重要作用。
它通过调节骨骼细胞的功能，促进骨骼发育和骨骼修复。
研究进展随着对IGF-1的研究深入，人们发现IGF-1在许多生理和病理状态中起着重要的作用。
以下是一些与IGF-1相关的研究进展：1. IGF-1在肿瘤生长中的作用IGF-1在许多肿瘤类型中被发现具有生长促进作用。
它能够促进肿瘤细胞的增殖和转移，并与肿瘤的恶性程度、预后和治疗反应相关。
因此，IGF-1及其受体已成为肿瘤治疗的重要研究领域。
2. IGF-1在衰老过程中的作用IGF-1对人体的生长和发育起到重要作用，随着年龄的增长，IGF-1的水平逐渐下降。
胰岛素样生长因子对细胞增殖的调控作用
胰岛素样生长因子对细胞增殖的调控作用胰岛素样生长因子（insulin-like growth factor，IGF）是一种低分子量的多肽激素，与胰岛素结构相似，但功能不同。
胰岛素主要调节葡萄糖代谢，而IGF则主要调节细胞的生长、增殖和分化。
IGF包括IGF-1和IGF-2两种形式，IGF-1是最具生物学活性的一种。
IGF是Insulin（胰岛素）超家族成员，故被称作胰岛素样生长因子。
IGF-1是由肝细胞和其他组织合成的一种多肽激素，在胚胎发育、儿童生长和成人代谢和维持多种生理功能均起到重要作用。
在细胞生长和增殖方面，IGF-1通过与细胞表面上IGF-1受体结合，激活信号转导途径，从而促进细胞生长和增殖。
IGF-1不仅直接作用于细胞，还可以通过诱导其他生长因子的表达或激活，促进细胞的生长和增殖。
IGF-1对细胞的生长和增殖调控在许多生理和病理过程中都起到了重要作用。
例如，IGF-1促进胚胎和儿童生长，维持成人的代谢和健康；在癌症的发生和发展过程中，IGF-1也发挥了重要作用。
IGF-1在癌症中的作用IGF-1对癌症的促进作用已经得到了广泛研究和认识。
IGF-1可以激活多个信号转导通路，如PI3K/Akt、Raf/MEK/ERK和JAK/STAT等，从而促进肿瘤细胞的生长和增殖。
同时，IGF-1还可以抑制细胞凋亡和增强肿瘤细胞的侵袭和转移能力。
在许多类型的癌症中，IGF-1和IGF-1受体的表达量都明显升高。
例如，IGF-1和IGF-1受体在乳腺癌、前列腺癌、胃癌和结直肠癌等多种癌症中都被发现表达水平升高。
此外，IGF-1在肝癌、骨肉瘤和神经母细胞瘤等肿瘤中也表现出促进作用。
因此，IGF-1和IGF-1受体就成为了癌症治疗的重要靶点。
研究人员通过开发针对IGF-1受体的抗体、还原剂和小分子抑制剂等，试图抑制IGF-1在肿瘤中的作用，达到治疗癌症的目的。
IGF-1对干细胞的作用除了在癌症中的作用，IGF-1还对干细胞的生长和增殖起到了重要作用。
胰岛素样生长因子-1与急性冠脉综合症的关系
。
４ Ｊ 呼 吸道异物发生 突然 ， ，Ｌ 病情紧急 。由于异物 的阻塞 和刺激 ， 常见缺氧 、 气道 痉挛 、 吸困难 ， 呼 重者处 于严重窒 息 状 态。尽快取 出异物是解除４ Ｊ 缺氧唯一途径 。目前国内常 ，Ｌ 采用保 留 自主呼吸的全麻 行该类 手术 ， 该类 手术选用的全麻 药对 呼吸都有不 同程度 的抑 制作用 ， 之置入气管镜本身 即 加
的发 生 率 。 １
可严重影 响通气 ，置入气 管镜刺激气管壁常 出现气管 痉挛 、
屏气 、 缺氧等。 此类手术麻 醉管理应强调术前面罩充分供氧 ， 改善低氧血症 ， 中尽量避免患儿屏气 、 术 气管痉挛等 。 除此之 外， 全麻气管异物取 出时 由于咽喉及气 管内的感 受器受到支 气管镜 的机械性 刺激 ，引起 交感 和肾上腺素 能神经过 度兴 奋， 以及 肾素一 血管 紧张素一 固酮系统失 衡 ， 醛 而导致 心动过 速 ， 压升高 ， 心肌 耗氧量 增 加 ， 血 使 诱发 或加 重心 肌缺 血缺 氧， 严重 的甚至导致心 、 脑血管意外 。既往我们通常采用加深 麻醉 的方 法来预 防术 中屏气 、 咳 、 管痉挛 以及心血 管系 呛 气 统兴奋作用 ， 这种方法更 易引起 呼吸抑 制 ， 加术 中缺 氧 但 增 危险 ， 且易造 成术后 苏醒 时间延长。声 门及其周 围喷雾 利多 卡因虽可减轻喉痉挛 ， 不能有效预防气管或支气管 痉挛 以 但 及置入支气管镜时的心血管反应 ； 经环 甲膜穿刺气管 内注药 效果确切 ， 但对 ４Ｊ 技术上存 在困难。本文将利多卡 因凝 胶 ＂Ｌ ， 涂抹于气 管镜 表面 ，结果表明此法有效地预 防了术 中屏气 ，
编辑／ 樊延南
胰 岛素样生长 因子 一 １与急性冠脉综 合症 的关系
GLP-1受体激动剂对心血管的保护机制研究进展
ＧＬＰ １受体激动剂对心血管的保护机制研究进展赵立峰，刘 英，刘冠英（天津市第一中心医院内分泌科，天津３００３８４）摘要：胰高血糖素样肽１（ｇｌｕｃａｇｏｎ ｌｉｋｅｐｅｐｔｉｄｅ １，ＧＬＰ １）具有调节胰岛素水平，控制血糖的作用，同时越来越多研究表明，ＧＬＰ １保护心肌细胞、改善心脏功能和舒张血管，保护内皮功能，调节心肌葡萄糖代谢等作用，直接或间接发挥心血管保护效应。
本文通过ＧＬＰ １在心血管方面及生物学进展展开讨论，探讨其应用心血管疾病方面的研究。
关键词：心血管疾病；ＧＬＰ １；内皮功能；胰岛素抵抗；缺血 再灌注中图分类号：Ｒ９６９ ４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００６ ３７６５（２０２１） ０３ ０１４３ ０３ 心血管疾病（Ｃａｒｄｉａｃｖａｓｃｕｋａｒｄｉｓｅａｓｅ，ＣＶＤ）为威胁人类健康的因素之一，也是糖尿病患者的死亡主要原因之一〔１〕。
传统药物如β受体阻滞剂、他汀类，ＡＣＥＩ类，ＡＲＢ和手术干预可以降低ＣＶＤ的发病率，减轻其病死率已经改善患者预后。
心血管疾病的发病机制复杂，与氧化应激、血栓形成，内皮功能紊乱等学说相关，而ＧＬＰ １的作用机制即降糖降脂〔２〕，调节血压，抑制炎症发生，改善葡萄糖水平，减轻缺血再灌注等作用从而保护心血管功能。
１ ＧＬＰ １概述ＧＬＰ １是由回肠和结肠的Ｌ细胞分泌的葡萄糖浓度依赖型肠肽类激素，由３０个氨基酸组成，生物活性形式分为ＧＬＰ １（７ ３７）和ＧＬＰ １（７ ３６）酰胺两组，可通过“肠促胰素效应”调节胰岛素和胰高血糖素的分泌来维持血糖水平〔３〕。
进食后，肠道内的食物可促进ＧＩＰ １分泌，当期浓度升高后会被二肽基肽酶４降解，产物为ＧＬＰ １（９ ３６）。
ＧＬＰ １受体是一种７次跨膜Ｇ蛋白偶联受体（ＧＬＰ １Ｒ），存在全身多器官组织中，ＧＬＰ １与受体ＧＬＰ １Ｒ结合，激活腺苷酸环化酶发挥生理作用，可调节胰岛素、胰高血糖素的合成和分泌，促进β细胞增殖和新生，抑制β细胞凋亡，延缓胃排空。
胰岛素样生长因子Ⅰ通过改善线粒体功能保护新生大鼠心肌细胞免于凋亡
胰岛素样生长因子Ⅰ通过改善线粒体功能保护新生大鼠心肌细胞免于凋亡李晋菊;丁碧蓝;许晓玲;张剑凯;黄颖;李涛;吴柱国【摘要】目的:探讨线粒体机制在胰岛素样生长因I(IGF-I)保护心肌细胞中的作用.方法:体外培养新生大鼠心肌细胞,过氧化氢处理诱导凋亡,JC-1线粒体膜电位检测法和透射电镜观察心肌细胞线粒体膜电位和形态的改变,Annexin V-FITC/PI双染色法、caspase-3活性测定、DNA-ladder分析和Hoechst 33258染色方法观察心肌细胞凋亡的情况.结果:过氧化氢可诱导心肌细胞凋亡,siRNA下调Kruppel样因子9(KLF9)48 h后,心肌细胞线粒体膜电位下降率明显降低,由对照组的(24.0±1.6)％,降为IGF-I处理组的(18.3±1.2)％和KLF9下调组的(15.2±1.2)％；线粒体形态明显改善；DNA片段化改善；caspase-3活性降低,与对照组相比IGF-I处理组降低(1.30±0.28)倍,KLF9下调组降低(1.31±0.43)倍；Annexin V-FITC/PI双染法显示细胞凋亡率对照组为(42.5±1.8)％,IGF-I处理组为(22.4±4.2)％,KLF9下调组为(32.5±3.5)％；Hoechst 33258染色结果显示凋亡小体减少,KLF9下调组与IGF-I的抗心肌细胞凋亡效果相似.结论:IGF-I通过下调KLF9表达改善线粒体功能,保护心肌细胞免于凋亡.【期刊名称】《中国病理生理杂志》【年(卷),期】2013(029)009【总页数】5页(P1585-1589)【关键词】心肌细胞;胰岛素样生长因子Ⅰ;Kruppel样因子9;线粒体;细胞凋亡【作者】李晋菊;丁碧蓝;许晓玲;张剑凯;黄颖;李涛;吴柱国【作者单位】临汾市人民医院儿科;广东医学院第二临床学院,广东东莞523808;广东医学院第二临床学院,广东东莞523808;广东医学院广东省医学分子诊断重点实验室,广东东莞523808;广东医学院广东省医学分子诊断重点实验室,广东东莞523808;广东医学院广东省医学分子诊断重点实验室,广东东莞523808;广东医学院第二临床学院,广东东莞523808【正文语种】中文【中图分类】R329.21胰岛素样生长因子I(insulin-like growth factor I, IGF-I)是一类无论在结构和功能上都与胰岛素比较相似的生长因子。
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胰岛素样生长因子—1对心脏的作用及机制作者：汪瑾
来源：《人间》2016年第09期
摘要：IGF-1 对心脏具有重要的生物学效应。
随着IGF-1对心脏作用机制的阐明，将为某些心脏疾病的防治提供有效手段。
关键词：胰岛素样生长因子-1；心肌
中图分类号：R541 文献标识码：A 文章编号：1671-864X（2016）03-0157-01
胰岛素样生长因子（IGF）是属于胰岛素家族的一类多肽，包括IGF-1和IGF-2。
IGF-1对心脏具有重要的生物学效应。
机体中的IGF-1主要由肝细胞分泌，部分来自组织的自分泌或旁分泌。
在血液中可检测到具有活性的IGF-1。
循环中IGF-1的运载和储存方式主要通过与IGF 结合蛋白（IGFBP）结合。
目前已发现来源于不同组织各6种IGFBP。
IGF-1主要与IGFBP-3结合后对一些生理机能起调节作用。
一、心肌上IGF-1的来源及其受体
心肌组织的IGF-1除来自血液循环外，其本身也具有分泌IGF-1的能力。
IGF-1主要与IGF-1受体结合，两者有较高的亲和力，亦能与IGF-IIR结合，但亲和力低。
二、IGF-1对心肌的作用
（一）IGF-1参与胚胎和出生后早期心脏的生长发育。
IGF-1为胚胎和产后新生个体生长发育所必需。
IGF-1基因缺失的转基因大鼠，表现为个体小，肌肉严重萎缩，出生时的死亡率增高，心脏重量和体重明显下降。
外源性的IGF-1剂量依赖性地促进新生大鼠心肌细胞蛋白的合成，增强心肌细胞DNA合成及有丝分裂，促进细胞增生。
（二）IGF-1对心脏功能的影响。
IGF-1使离体灌流心脏的左心室收缩压、左心室dp/dt max和左心室收缩压与舒张压之差均明显增高，但在31p核磁共振成像上未见收缩期中细胞内钙增加。
（三） IGF-1和心肌肥厚。
IGF-1在心肌肥厚形成中有重要作用：1.IGF-1促进胚胎和出生后早期心脏生长发育。
2.在肥厚心肌组织中，IGF-1/IGF-IR系统的活性上调。
3.在成年大鼠，长期应用外源性IGF-1可使心肌细胞体积增大，左心室重量增加，左心室壁增厚，舒张末直径和舒张容积增大。
4.IGF-1促进成年心肌细胞合成蛋白。
（四）IGF-1和心肌细胞凋亡。
心肌细胞凋亡是不同于心肌细胞坏死的另一种死亡形式，已证实IGF-1对心肌细胞凋亡有抑制作用。
在小鼠心肌缺血-再灌注模型上，IGF-1能减少缺血-再灌注引发的心肌细胞凋亡。
三、IGF-1对心脏的作用机制
（一）促细胞增殖和肥大。
IGF-1主要通过MEK-MAPK和/或P13K信号途径激活或调节心肌细胞的增殖和肥大效应。
在体内、体外实验均发现IGF-1促心衰心脏细胞增殖和肥大现象，但研究其机制的实验大都在体外培养心肌细胞中进行，这些细胞均是正常细胞，因而IGF-1在心衰心脏中的促增殖和肥大作用，是直接作用于心衰细胞还是作用于功能障碍细胞周围的正常细胞，抑或是作用于心肌干细胞分化产生的细胞周期的亚群需要进一步的实验研究。
（二）抑制细胞凋亡。
IGF-1与细胞表面的特异性受体结合后，磷酸化的IRS与P13K结合，P13K启动去磷脂反应和激活AKT，AKT通过激活抗凋亡靶因子或抑制凋亡因子抑制细胞凋亡。
目前已知的AKT 靶因子有：bcl-2家族成员BAD、Procaspase-9、CREB、GSK-3β等。
但近来有实验证明IGF-1可同时通过两条和两条以上信号途径来调节抑制细胞凋亡。
（三）增加心肌收缩性。
IGF-1通过促进三磷酸肌醇和二酰甘油的生成，从而分别使细胞内钙离子浓度增高和蛋白激酶C激活途径来增加心肌收缩性。
Von Lewinski等研究人的心衰心肌细胞，IGF-1的正性肌力作用机制。
Ca2+转运和SR Ca 2+浓度的增加与正性肌力作用相关。
IGF-1提高L-型Ca2+流，证实IGF-1在心衰心肌细胞中执行Ca2+依赖的正性肌力作用。
Ren等在IGF-1缺乏的小鼠心衰模型中，发现IGF-1缺乏直接与心肌细胞的兴奋-收缩耦联的功能障碍有关。
（四）增加冠状动脉供血。
Kiowski等1994年发现NO参与IGF-1的舒血管效应。
Wickman等在切除垂体的雌性大鼠中发现IGF-1使血管内皮的eNOS上调，提高NO的生物利用度，从而改善冠状动脉供血。
四、结语
IGF-1是一种具有广泛作用的多肽，为维持心脏的正常结构和功能所必需。
它可促进心脏正常生长发育，增强心脏功能，参与心肌肥厚的形成，减轻心肌细胞损伤，改善衰竭心脏的工作性能。
增加心输出量，心博量和左室射血分数；又可以降低心血管系统的阻力，降低心脏后负荷，增加冠状动脉供血，改善心功能。
随着IGF-1对心脏作用机制的阐明，将为某些心脏疾病的防治提供有效手段。