อินซูลิน-เช่นเดียวกับปัจจัยการเจริญเติบโต-I

IGF-ฉันเป็นตัวกลางหลักของผลส่งเสริมการเติบโตของ GH หรือที่เรียกว่า "ตัวกลางการเจริญเติบโต" GH ถูกหลั่งโดยต่อมใต้สมอง ซึ่งกระตุ้นเซลล์ตับให้สังเคราะห์และปล่อย IGF-I IGF-I ในการไหลเวียนยังทำหน้าที่เพิ่มเติมในเนื้อเยื่อเป้าหมาย เช่น กระดูก กล้ามเนื้อ และอวัยวะ ส่งผลให้การส่งผ่านและการดำเนินการของสัญญาณการเติบโตเสร็จสมบูรณ์
การเจริญเติบโตของกระดูก: IGF-ฉันกระตุ้นการเพิ่มจำนวนและการเปลี่ยนแปลงของเซลล์เยื่อบุผิวชั้นนอกโดยตรง ส่งเสริมการขยายแผ่นการเจริญเติบโตของกระดูกยาวตามยาว และเป็นปัจจัยสำคัญที่ขับเคลื่อนการเจริญเติบโตในเด็ก กระตุ้นการทำงานของเซลล์สร้างกระดูกไปพร้อมๆ กัน เพิ่มความหนาแน่นของกระดูก ยับยั้งการสลายของกระดูกสลายกระดูก และรักษาสภาวะสมดุลของกระดูกในวัยผู้ใหญ่

การพัฒนากล้ามเนื้อ: ส่งเสริมการแพร่กระจายและความแตกต่างของเซลล์ดาวเทียมของกล้ามเนื้อโครงร่าง (เซลล์ต้นกำเนิดของกล้ามเนื้อ) เร่งการเจริญเติบโตมากเกินไปของเส้นใยกล้ามเนื้อ ควบคุมการขนส่งกรดอะมิโนและการสังเคราะห์โปรตีน ยับยั้งการย่อยสลายโปรตีนของกล้ามเนื้อ และปรับปรุงคุณภาพและความแข็งแรงของกล้ามเนื้อ
การพัฒนาอวัยวะ: ส่งเสริมการเพิ่มจำนวนเซลล์และการเจริญเต็มที่ของอวัยวะภายใน เช่น หัวใจ ตับ ไต และปอด ช่วยให้มั่นใจถึงการพัฒนาปกติของอวัยวะของทารกในครรภ์และวัยเด็ก

IGF-ฉันมีอินซูลิน-เหมือนกับกิจกรรม (ความเข้มข้นประมาณ 1/60 ของอินซูลิน) และควบคุมการเผาผลาญไขมัน ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมโยงหลักระหว่างการเจริญเติบโตและการเผาผลาญ
การควบคุมระดับน้ำตาลในเลือด: ส่งเสริมการดูดซึมและการใช้ประโยชน์ของกลูโคสโดยกล้ามเนื้อโครงร่างและเนื้อเยื่อไขมัน เร่งการสังเคราะห์ไกลโคเจน ยับยั้งการสร้างกลูโคสในตับ ลดการผลิตกลูโคสในตับ ปรับปรุงความไวของอินซูลิน และช่วยในการรักษาเสถียรภาพของระดับน้ำตาลในเลือด

การเผาผลาญไขมัน: ส่งเสริมการสลายไขมันและลดการสะสมไขมัน ยับยั้งการแพร่กระจายและความแตกต่างของเซลล์ไขมัน ลดเปอร์เซ็นต์ไขมันในร่างกาย โดยเฉพาะลดการสะสมของไขมันในอวัยวะภายใน และลดความเสี่ยงของภาวะเมตาบอลิซึม
ความสมดุลของพลังงาน: ควบคุมศูนย์ความอยากอาหารในไฮโปธาลามัส และส่งผลต่อพฤติกรรมการกินอาหาร เพิ่มประสิทธิภาพการเผาผลาญพลังงานโดยควบคุมการทำงานของไมโตคอนเดรียในเซลล์

IGF-ฉันควบคุมวัฏจักรของเซลล์ ส่งเสริมการเพิ่มจำนวนและความแตกต่าง ยับยั้งการตายของเซลล์ และรักษาจำนวนเซลล์เนื้อเยื่อให้คงที่โดยการเปิดใช้งานเส้นทางการส่งสัญญาณหลัก เช่น PI3K/Akt และ MAPK/ERK
การเพิ่มจำนวนเซลล์: กระตุ้นการแบ่งเซลล์ในเนื้อเยื่อ เช่น ผิวหนัง เยื่อเมือกในทางเดินอาหาร และเยื่อบุหลอดเลือด ส่งเสริมการเจริญเติบโตและการต่ออายุของเนื้อเยื่อ

การต่อต้านการตายของเซลล์: เพิ่มการควบคุมการแสดงออกของโปรตีนต่อต้านการตายของเซลล์ (Bcl-2) ลดการควบคุมการทำงานของโปรตีนโปรอะพอพโทติค (Bax) ลดการตายของเซลล์ที่เกิดจากความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชัน การอักเสบ การขาดเลือดขาดเลือด และการบาดเจ็บอื่นๆ และปกป้องความสมบูรณ์ของเนื้อเยื่อ
การควบคุมการสร้างความแตกต่าง: การกระตุ้นเซลล์ต้นกำเนิดให้แยกความแตกต่างเป็นเซลล์ประเภทเฉพาะ เช่น กล้ามเนื้อ เส้นประสาท และกระดูก และมีส่วนร่วมในการซ่อมแซมและการสร้างเนื้อเยื่อใหม่

อินซูลิน-เช่นเดียวกับปัจจัยการเจริญเติบโต-Iเป็นปัจจัยทางระบบประสาทที่มีบทบาทที่ไม่สามารถทดแทนได้ในการพัฒนา ซ่อมแซม และควบคุมการทำงานของระบบประสาทส่วนกลางและอุปกรณ์ต่อพ่วง
การพัฒนาระบบประสาท: ส่งเสริมการแพร่กระจาย การโยกย้าย และความแตกต่างของเซลล์ประสาทของตัวอ่อน ชักนำให้เกิดการก่อตัวและการเชื่อมต่อของประสาทประสาท และสร้างโครงข่ายประสาทเทียม เร่งการเจริญเติบโตของโอลิโกเดนโดรไซต์ ส่งเสริมการสังเคราะห์ไมอีลิน และรับประกันการส่งสัญญาณประสาทอย่างมีประสิทธิภาพ

การป้องกันระบบประสาท: ยับยั้งการตายของเซลล์, บรรเทาความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น, ความเป็นพิษของกลูตาเมต และความเสียหายต่อการอักเสบของเซลล์ประสาท ส่งเสริมการไหลเวียนของเลือดในสมอง ปรับปรุงการจัดหาสารอาหารไปยังเนื้อเยื่อสมอง และป้องกันการบาดเจ็บของสมองขาดเลือดและขาดออกซิเจน
ฟังก์ชั่นการรับรู้: เพิ่มความเป็นพลาสติกของเซลล์ประสาทฮิปโปแคมปัส ส่งเสริมการแสดงออกของยีนที่เกี่ยวข้องกับการเรียนรู้และความจำ และปรับปรุงความสามารถทางปัญญา ชะลอการลุกลามของโรคทางระบบประสาท เช่น โรคสมองเสื่อมในวัยชรา และโรคพาร์กินสัน

การขาดฮอร์โมนการเจริญเติบโต (GHD)
เด็กที่เป็นโรค GHD มีการสังเคราะห์ IGF ของตับ- I ลดลงเนื่องจากการหลั่ง GH ของต่อมใต้สมองไม่เพียงพอ ส่งผลให้การเจริญเติบโตช้าลง รูปร่างเตี้ย และอายุกระดูกล่าช้า
ค่าวินิจฉัย: ระดับ IGF ในซีรั่มที่ลดลง-เป็นตัวบ่งชี้ทางชีวเคมีหลักของ GHD และเมื่อรวมกับการทดสอบการกระตุ้น GH จะช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวินิจฉัยได้
การบำบัดทางเลือก: IGF ของมนุษย์ชนิดรีคอมบิแนนท์-I (rhIGF-I) สามารถส่งเสริมการเจริญเติบโตของกระดูกได้โดยตรง และปรับปรุงการพยากรณ์โรคส่วนสูงในเด็กที่มีกลุ่มอาการไม่ไวต่อ GH (กลุ่มอาการลารอน) และ GHD ที่ไม่ตอบสนองต่อการรักษาด้วย rhGH

คนแคระไม่ทราบสาเหตุ (ISS)
เด็กที่มี ISS ที่ไม่มีภาวะขาด GH แต่มีระดับ IGF ในซีรัมต่ำ- หรือมีกิจกรรมทางชีวภาพไม่เพียงพอ เป็นสาเหตุที่พบบ่อยของภาวะตัวเตี้ยในเด็ก
คุณค่าของการวินิจฉัยและการรักษา: การตรวจหาระดับ IGF- สามารถช่วยในการระบุสาเหตุของ ISS การรักษาด้วย RhIGF-I สามารถปรับปรุงอัตราการเติบโตของผู้ป่วยเด็กและเพิ่มความสูงของผู้ใหญ่ได้อย่างมีนัยสำคัญ

การขาดฮอร์โมนการเจริญเติบโตของผู้ใหญ่ (AGHD)
AGHD ในผู้ใหญ่มักเกิดจากเนื้องอกในต่อมใต้สมอง การผ่าตัดต่อมใต้สมอง หรือการฉายรังสี โดยมีลักษณะเฉพาะคือการสูญเสียกล้ามเนื้อ การสะสมไขมัน โรคกระดูกพรุน ความเหนื่อยล้า และการรับรู้ลดลง พยาธิวิทยาหลักคือระดับ IGF-I ลดลง
การวินิจฉัยและการติดตามผล: เซรั่ม IGF-I เป็นตัวบ่งชี้ที่ต้องการสำหรับการคัดกรอง AGHD และการติดตามประสิทธิภาพ โดยมีระดับที่ลดลงอย่างมากซึ่งสนับสนุนการวินิจฉัย
การบำบัดทางเลือก: การบำบัดทดแทน rhGH สามารถเพิ่มมวลกล้ามเนื้อ ลดไขมันในอวัยวะภายใน ปรับปรุงความหนาแน่นของกระดูก และปรับปรุงคุณภาพชีวิตโดยการเพิ่มระดับ IGF-I

โรคกระดูกพรุน (วัยหมดประจำเดือน, โรคกระดูกพรุนในวัยชรา)
แกนกลางของโรคกระดูกพรุนคือการสร้างกระดูกลดลงและเพิ่มการดูดซึมของกระดูก IGF-I ซึ่งเป็นปัจจัยหลักในการควบคุมการเผาผลาญของกระดูก ลดลงตามอายุ และเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการเริ่มต้นของโรคกระดูกพรุน
การเชื่อมโยงของกลไกการเกิดโรค: IGF ที่ลดลง-ส่งผลให้การทำงานของเซลล์สร้างกระดูกลดลง การทำงานของเซลล์สร้างกระดูกมากเกินไป ความหนาแน่นของกระดูกลดลง และเพิ่มความเสี่ยงของกระดูกหัก
ศักยภาพในการรักษา: rhIGF-ฉันใช้ร่วมกับอาหารเสริมแคลเซียมและวิตามินดีสามารถส่งเสริมการสร้างกระดูก เพิ่มความหนาแน่นของกระดูก และลดความเสี่ยงของการแตกหักของกระดูกสันหลังและไม่ใช่กระดูกสันหลัง โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับโรคกระดูกพรุนในผู้สูงอายุ

โรคอัลไซเมอร์ (AD)
ระดับ IGF-I ในเนื้อเยื่อสมองของผู้ป่วย AD ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งสัมพันธ์กับการตายของเซลล์ประสาท การสูญเสียไซแนปส์ และการรับรู้ลดลง
การวิจัยเพื่อการรักษา: IGF จากภายนอก-ฉันสามารถลดการสะสมของอะไมลอยด์ - ได้ ยับยั้งโปรตีนเทาว์ที่มีฟอสโฟรีเลชั่นสูง บรรเทาอาการอักเสบของระบบประสาท และปรับปรุงความสามารถในการเรียนรู้และความจำ ทำให้เป็นเป้าหมายในการรักษาโรค AD
โรคพาร์กินสัน (PD)
การตายของเซลล์โดปามิเนอร์จิกในซับสแตนเทียไนกราของ PD เกี่ยวข้องกับ IGF ที่ไม่เพียงพอ-I ซึ่งสามารถปกป้องเซลล์ประสาทโดปามิเนอร์จิคและส่งเสริมการซ่อมแซมเส้นประสาท

การสำรวจทางคลินิก: การรักษาด้วย IGF-I สามารถชะลอการทำงานของ PD motor ลดลง ปรับปรุงอาการต่างๆ เช่น อาการสั่นและความแข็งแกร่งของกล้ามเนื้อ และเมื่อใช้ร่วมกับเลโวโดปาสามารถเพิ่มประสิทธิภาพได้
โรคหลอดเลือดสมองตีบ
การควบคุมการแสดงออกของ IGF-I หลังภาวะสมองขาดเลือดเป็นกลไกการปกป้องระบบประสาทจากภายนอก การเสริมจากภายนอกสามารถบรรเทาอาการบวมน้ำของสมอง ยับยั้งการตายของเซลล์ประสาท ส่งเสริมการสร้างเส้นเลือดใหม่และการสร้างเส้นประสาทใหม่ และปรับปรุงการขาดดุลทางระบบประสาท

ผู้ป่วยที่มีอาการทางเมตาบอลิซึม (โรคอ้วน ความดันโลหิตสูง ระดับน้ำตาลในเลือดสูง ไขมันในเลือดสูง) มักจะมีระดับ IGF-I และการดื้อต่ออินซูลินลดลง และ IGF-ฉันเกี่ยวข้องกับการเกิดขึ้นและการพัฒนาของความผิดปกติของการเผาผลาญกลูโคสและไขมัน
กลไกทางพยาธิวิทยา: IGF ไม่เพียงพอ-ฉันส่งผลให้ความไวต่ออินซูลินลดลงและเพิ่มระดับน้ำตาลในเลือด ลดการสลายไขมัน การสะสมของไขมันในอวัยวะภายใน และการกำเริบของความผิดปกติของการเผาผลาญ
คุณค่าของการแทรกแซง: การเพิ่มระดับ IGF-สามารถปรับปรุงความต้านทานต่ออินซูลิน ลดน้ำตาลในเลือดและไขมันในอวัยวะภายใน ทำให้เกิดแนวทางใหม่ในการแทรกแซงสำหรับกลุ่มอาการเมตาบอลิซึมและเบาหวานประเภท 2

แผลไหม้และแผลเรื้อรัง
สภาวะการเผาผลาญของร่างกายที่สูงหลังการเผาไหม้ทำให้ระดับ IGF-I ลดลง ทำให้การรักษาผิวหนังล่าช้า และเพิ่มความเสี่ยงต่อการติดเชื้อ
การประยุกต์ใช้ในการรักษา: การใช้ rhIGF เฉพาะที่หรือทั่วร่างกาย-ฉันสามารถส่งเสริมการแพร่กระจายของไฟโบรบลาสต์ของผิวหนัง การสังเคราะห์คอลลาเจน เร่งการสมานแผล และลดการเกิดแผลเป็น

เนื้อลีบ
การนอนบนเตียงในระยะยาว การตรึงด้วยการผ่าตัด ความอ่อนแอในผู้สูงอายุ เนื้องอกแคชเซียก ฯลฯ ส่งผลให้ระดับ IGF-I ลดลง การสลายโปรตีนของกล้ามเนื้อมากกว่าการสังเคราะห์ มวลกล้ามเนื้อลดลง และความแข็งแรงของกล้ามเนื้อลดลง
ผลของการแทรกแซง: IGF-ฉันสามารถฟื้นฟูกล้ามเนื้อลีบ เพิ่มมวลและความแข็งแรงของกล้ามเนื้อ ปรับปรุงการทำงานของแขนขา และเพิ่ม-ความสามารถในการดูแลตนเองของผู้ป่วยสูงอายุที่มีความอ่อนแอ

ที่เกี่ยวข้องกับเนื้องอก (การวินิจฉัยเสริม การประเมินการพยากรณ์โรค เป้าหมายการรักษา)
การกระตุ้น IGF ที่ผิดปกติ-เส้นทางการส่งสัญญาณ I มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการเกิดขึ้น การบุกรุก และการแพร่กระจายของเนื้องอกต่างๆ และระดับ IGF ในซีรั่มที่เพิ่มขึ้น- I ถือเป็นตัวบ่งชี้ความเสี่ยงของเนื้องอก
การวินิจฉัยเสริม: ระดับ IGF ในซีรัม-I ของมะเร็งปอด มะเร็งเต้านม มะเร็งต่อมลูกหมาก มะเร็งลำไส้ใหญ่ และผู้ป่วยอื่นๆ เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งสามารถใช้เป็นตัวบ่งชี้เสริมสำหรับการตรวจคัดกรองเนื้องอก

การประเมินการพยากรณ์โรค: ระดับ IGF สูง-I บ่งชี้ถึงเนื้อร้ายสูง มีความเสี่ยงสูงต่อการแพร่กระจายของเนื้อร้าย และการพยากรณ์โรคของเนื้องอกได้ไม่ดี
เป้าหมายในการรักษา: การยับยั้งวิถีการส่งสัญญาณ IGF-I/IGF-1R (เช่น โมโนโคลนอลแอนติบอดี IGF-1R) สามารถขัดขวางการเพิ่มจำนวนเซลล์เนื้องอกและกระตุ้นการตายของเซลล์ ทำให้เป็นทิศทางสำคัญสำหรับการรักษามะเร็งแบบกำหนดเป้าหมาย