鱼类胰岛素样生长因子(IGF)系统的研究进展

鱼类胰岛素样生长因子(insulin—like growth factors,IGFs)是进化上相当保守的多肽,能促进组织细胞的增殖、分化和凋亡,对鱼类的生长和发育有重要的调节作用。IGF系统包括IGF—Ⅰ、IGF-Ⅱ、IGF—ⅠR、IGF-ⅡR和IGFBP家族。本文从IGF家族成员的分子结构、生理功能和表达调节等方面综述了有关鱼类IGF体系的研究进展。     

牙鲆变态中IGF-I基因表达及甲状腺激素对其的调节作用

胰岛素样生长因子(Insulin-like growth factors,IGFs)是一类具有胰岛素样代谢和促有丝分裂功能的蛋白质,参与脊椎动物的胚胎发育、生长和生殖。IGF系统包括两个配体(IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ)、IGF受体(IGF-I receptor,IGF-I R;IGF-II receptor,IGF-ⅡR)以及IGF结合蛋白(IGF binding     

IGF-Ⅰ对卵巢的作用及其调节

IGF-Ⅰ能刺激卵泡颗粒细胞的代谢、增生、分化,甾体激素的生成及受体的诱导。卵泡内IGF-Ⅰ的分泌受促性腺激素,雌二醇及卵泡大小的调节。 1976年Rinderknecht和Humbel从血清中具有胰岛素样活性但不同胰岛素抗体反应的物质中分离出两种肽类,由于这两种肽类是依赖于生长激素,并具有促进生长的特性,因此被定名为胰岛素样生长因子(Insulin-like growth factor,简称IGF)。IGF又由于其组成肽类的氨基酸不同而被皮分为IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ。IGF-Ⅰ分子量约7000道尔顿,包括70个氨基     

人胰岛素样生长因子－ⅡcDNA的PCR扩增及序列分析

人胰岛素样生长因子(Human insulin-like growth factor,简称 h IGF)是一类既有细胞分化和增殖活性,又有胰岛素样作用的多肽,包括IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ两种。其中IGF-Ⅰ的功能比较清楚,而IGF-Ⅱ的作用正在研究中,可能在胎儿的生长发育及脑组织和神经系统中起重要作用。IGF-Ⅱ能刺激一些细胞系的生长,对不同的肿瘤起自分泌和旁分泌生长因子的作用。最近又发现IGF-Ⅱ能刺激神经及肌肉的再生。由于天然IGF-Ⅱ的分离困难,我们利用基因工程方法克隆表达IGF-Ⅱc DNA,以获得大量重组蛋白,为研究和应用打下基础。     

胰岛素样生长因子IGF系统与鱼类性腺的研究进展

IGFs系统包含3个配体(IGF-1、IGF-2、IGF-3)、2个受体(IGF-1R、IGF-2R)和6个IGF结合蛋白(IGFBP).生殖和生长是生物体最基本的特征,两者既密切相关又相互区别,胰岛素样生长因子(IGFs)是生长轴和生殖轴相交联的关键因子.最近研究表明:鱼类性腺的发育及成熟伴随着细胞分化和组织生长,传统的生长因子IGF-1、IGF-2和最近发现的IGF-3,对鱼类性腺发挥着重要作用.本文重点介绍鱼类特有的配体IGF-3的结构,鱼类IGFs系统的信号通路及其与鱼类性腺的相关性研究进展.     

人胰岛素样生长因子－ⅡcDNA的PCR扩增及序列分析

人胰岛素样生长因子(Hurman insulin-1ike growth factor,简称h IGF)是一类既有细胞分化和增殖活性,又有胰岛索样作用的多肽,包括IGF—Ⅰ和IGF—Ⅱ两种。其中IGF—Ⅰ的功能比较清楚。而IGF—Ⅱ的作用正在研究中,可能在胎儿的生长发育及脑组织和神经系统中起重要作用。IGF－Ⅱ能刺激一些细胞系的生长,对不同的肿瘤起自分泌和旁分泌生长因子的作用〔1－6〕,最近又发现IGF—Ⅱ能刺激神经及肌肉的再生。由于天然IGF—Ⅱ的分离困难,我们利用基因工程方法克隆表达IGF—Ⅱ c DNA,以获得大量重组蛋白,为研究和应用打下基础。     

胰岛素样生长因子系统与肝癌

肝癌是最常见的人类恶性肿瘤之一.肝癌的发生是一个多因素交互作用逐级发生的过程.包括乙肝、丙肝病毒感染、酗酒、肝硬化等都可能导致肝癌.研究表明,胰岛素样生长因子 (IGF)系统由IGF1、IGF2及其受体（IGF1R、IGF2R）和胰岛素样生长因子结合蛋白（IGFBP）组成,在正常以及恶性肝细胞的增殖、分化和转移过程中起重要作用.本综述回顾近年来胰岛素样生长因子系统与肝癌发生发展的机理研究,及其在肝癌治疗中可能的临床应用前景的研究进展,并对目前该研究领域存在的主要问题和未来的研究展望提出了看法.     

叶酸缺乏致胎鼠宫内发育迟缓及肝脏胰岛素生长因子 系统表达变化

目的：叶酸是一种水溶性B 族维生素,在体内氨基酸与核苷酸代谢中起重要作用, 是胎儿生长发育所必须的营养素。本文通 过建立叶酸缺乏的孕鼠模型,探讨叶酸缺乏对胎鼠宫内发育的影响,并研究胎鼠肝脏组织中胰岛素生长因子（IGF）系统的表达变 化。方法：雌性C57BL/6J 小鼠叶酸缺乏组6 只、正常对照组6 只,分别饲以不含叶酸和含2 mg 叶酸/kg 的纯合饲料。四周后与雄 鼠交配,于怀孕第13.5 天（13.5 dpc）对孕鼠剖腹取胎,观察和评价胎鼠发育指标,并对宫内发育迟缓（IUGR）比率进行统计。用 Real-time PCR 法检测胎鼠肝脏组织中胰岛素生长因子Ⅰ（IGFⅠ）、胰岛素生长因子Ⅰ受体（IGFⅠ R）、胰岛素生长因子Ⅱ（IGF Ⅱ）、胰岛素生长因子Ⅱ受体（IGFⅡR）、胰岛素生长因子结合蛋白1（IGFBP-1）和胰岛素生长因子结合蛋白3（IGFBP-3）mRNA的 相对表达水平。结果：叶酸缺乏组雌鼠合笼前每日体重增长量降低,13.5 dpc胎鼠吸收胎和死胎比率升高,胎重下降,IUGR 比率显 著升高,差异有统计学意义（P<0.05）;叶酸缺乏组胎鼠肝脏组织中IGFⅡ和IGFⅡR mRNA 的相对表达水平均低于正常对照组 （P<0.05）,IGFⅠ、IGFⅠR、IGFBP-1 和IGFBP-3 mRNA的相对表达水平两组间没有差异（P>0.05）。结论：叶酸缺乏会导致小鼠孕 中期胎鼠IUGR 比率升高及胎肝IGFⅡ和IGFⅡR mRNA 的表达水平降低,提示叶酸缺乏对IGF系统基因的调控,可能与胎鼠IUGR 发生机制有关。     

应用CRISPR/Cas9技术建立IGF-ⅡR基因定点整合的SKBR3细胞系

目的:采用CRISPR/Cas9系统建立胰岛素样生长因子受体2(IGF-ⅡR)基因定点整合的SKBR3细胞系,为探究IGF-ⅡR对人表皮生长因子受体2(HER-2)阳性乳腺癌细胞曲妥珠单抗耐药性的影响机制提供细胞模型。方法:根据AAVS1基因序列设计并合成6对小向导RNA(sgRNA),用UCA CRISPR/Cas9快速构建及活性检测试剂盒分别与pCS载体连接,筛选效率最高的sgRNA构建Cas9/sgRNA表达载体;用Asi SⅠ+Bstz17Ⅰ酶切将IGF-ⅡR片段连入hAAVS1-KI载体,构建IGF-ⅡR打靶载体,Eco RⅠ+ScaⅠ、NcoⅠ、BglⅡ酶切鉴定并测序验证;将Cas9/sgRNA载体和IGF-ⅡR打靶载体电转SKBR3细胞,经嘌呤霉素筛选,PCR鉴定,获得IGF-ⅡR基因定点整合的混合克隆细胞系;采用半固体及有限稀释方式制备单克隆。结果:构建了作用于AAVS1位点靶序列的Cas9/sgRNA载体,sgRNA活性检测显示sgRNA2具有最高效率;构建了作用于AAVS1位点靶序列的Cas9/sgRNA载体,sgRNA活性检测显示sgRNA2较sgRNA1、sgRNA3-6优势显著,具有最高效率;酶切鉴定并测序确认IGF-ⅡR打靶载体构建成功;电转染最佳条件为1200 V、20 ms、2个脉冲;嘌呤霉素最佳筛选浓度为0.5μg/mL;IGF-ⅡR打靶载体及pCS-sgRNA2质粒成功转染HER-2阳性乳腺癌细胞SKBR3,PCR鉴定及测序验证混合克隆片段基因型正确。结论:获得IGF-ⅡR基因在AAVS1位点定点整合的混合克隆细胞系,为进一步探究IGF-ⅡR对HER-2阳性乳腺癌细胞曲妥珠单抗耐药性影响的机制奠定了基础。     

胰岛素样生长因子-Ⅰ受体和LH受体mRNA在黄体中的表达及调节

研究了大鼠卵巢黄体中胰岛素样生长因子-Ⅰ受体(IGF-ⅠR)与促黄体激素受体(LHR)的表达关系及调节. 在动情周期中, LHR阳性黄体能表达高水平的IGF-ⅠR mRNA. 动情期黄体的LHR表达水平降低, 而IGF-ⅠR表达仍较高. 假孕第1天黄体中LHR表达较低,第8天达最高水平, 第14天表达已降低到检测不到的程度. 与LHR表达不同, 在第1天假孕黄体中IGF-ⅠR的表达已较高, 此后至第14天在黄体中均检测到IGF-ⅠR信号. 孕鼠黄体同时表达LHR 和IGF-ⅠR mRNA. IGF-Ⅰ刺激LHR mRNA在黄体中的表达. 前列腺素(PG)F抑制IGF-ⅠR和LHR的表达. PGE2能消除PGF对IGF-ⅠR和LHR mRNA表达的抑制作用. 上述结果提示:IGF-Ⅰ可能通过其受体的表达变化参与调节黄体功能、维持黄体结构. PGF抑制IGF-ⅠR的表达可能是黄体萎缩的机制之一.     

乳源性生物活性肽及其生物学与保健意义

乳中含有大量的生物活性肽,或自然存在于乳中,或来自乳的酶解产物。前一类生物活性肽包括表皮生长因子(EGF) 、转化生长因子(TGF) 、神经生长因子(NGF) 、胰岛素及胰岛素样生长因子Ⅰ和Ⅱ(IGF—Ⅰ、IGF—Ⅱ) 。初乳中这类生物活性肽的浓度一般高于血液中的浓度。由于初生动物胃肠道的蛋白酶活性低以及乳中存在蛋白酶抑制因子,这些活性肽能在哺乳期动物的消化道内存活。饲喂EGF、胰岛素和IGF—Ⅰ可加快新生动物胃肠道的发育,因此其对调节哺乳期幼仔胃肠道发育有重大作用。后一类生物活性肽包括酪啡肽、免疫调节肽、血管紧张素Ⅰ转化酶(ACE) 抑制肽,这些活性肽构成了乳蛋白的主要结构,并可经酶水解而释放出来,在乳消化过程中这些肽可能是潜在的生理调节因子。     

低氧调节大鼠前额叶皮层IGFs家族基因的表达

目的：探讨急性和慢性低氧对胰岛素样生长因子（IGFs）家族中IGF-I,IGF一Ⅱ,IGF-1R和IGFBPlmRNA表达变化的调节。方法：我们利用低压低氧舱模拟5km低氧环境,研究大鼠暴露于急性和慢性低氧后的前额叶皮层IGF家族基因的表达变化。结果：急性和慢性连续低氧暴露后,大鼠前额叶皮层中IGF-I,IGF-II,IGF-1R和IGFBPlmRNA对低氧应激表现出明显不同的变化模式。急性低氧时,IGF-I和IGFBPlmRNA表达显著升高。而在慢性连续低氧暴露5～15d后,IGF-I和IGFBPlmRNA表达量逐渐回复到对照水平。但IGF-1R的表达仍然保持较高水平。结论：急性低氧上调IGF基因表达可能参与皮层神经元的保护,而慢性低氧升高的IGF-1R基因表达可能参与慢性低氧损伤的适应过程。     

胰岛素样生长因子结合蛋白-3

胰岛素样生长因子结合蛋白(IGFBPs)是能与胰岛素样生长因子(IGFs)结合的调节蛋白,调节IGFs与其受体(ICFR)的结合能力,影响IGFR下游信号转导通路中信号强度,调控靶细胞的生长和增殖。IGFBP-3的作用方式有IGF依赖性和非IgF依赖性两种。IGFs、成纤维细胞生长因子(FgF)、胰岛素、细胞表面受体,甚至转录调节区都有可能成为IGFBP-3的结合对象并引起增殖抑制;IGFBP—3的水解片段化、糖基化和磷酸化修饰都可能影响它对靶细胞的增殖抑制能力。     

转化生长因子β受体的研究进展

转化生长因子β受体为胞膜蛋白,存在5种形态,Ⅲ型受体主要是调节受体与配体之间的亲和力及Ⅱ型受体的膜上表达.功能性受体则主要为Ⅰ、Ⅱ型.Ⅰ、Ⅱ型受体在介导信号传递时相互配合,又存在分工不同：Ⅰ型受体为介导转化生长因子β促细胞外基质合成的信号通道.而Ⅱ型受体则与细胞的增殖、分化密切相关.     

胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)、IGF结合蛋白-2和LH受体mRNA在卵泡闭锁过程中的表达及调节

研究了IGF-Ⅰ、IGF结合蛋白-2(IGFBP-2)和促黄体激素受体(LHR)mRNA在卵泡闭锁过程中的表达及调节.给26日龄大鼠注射15 IU PMSG,经检测,证实PMSG处理48 h后,一些小窦状卵泡的颗粒细胞已发生凋亡;96 h在排卵前卵泡中已可检测到凋亡细胞;120 h大多数的排卵前卵泡中均出现大量的凋亡细胞.48～120 h IGF-Ⅰ主要在窦前卵泡和小窦状卵泡表达;48与96 h,窦前与窦状卵泡的膜细胞均表达高水平的IGFBP-2.在48 h,颗粒细胞中有LHR的强信号,但在96和120 h,颗粒细胞的LHR表达减弱(P＜0.001).表皮生长因子(EGF)和IGF-Ⅰ均抑制窦前和窦状卵泡颗粒细胞凋亡.同时观察到EGF促进IGF-Ⅰ mRNA表达,IGF-Ⅰ刺激排卵前卵泡表达LHR mRNA.上述结果表明,各级卵泡的闭锁可能均受EGF和IGF-Ⅰ相互作用的调节.     

MGF对人软骨终板干细胞增殖和迁移的影响

力生长因子(mechano growth factor,MGF)在多种组织均有表达,能促进力效应细胞的增殖和迁移。为研究MGF对人软骨终板干细胞(cartilage endplate derived stem cells,CESCs)增殖和迁移的影响,该研究采用CCK-8检测法、Transwell实验、蛋白免疫印迹法(Western blot)分别对CESCs的增殖、迁移以及Erk磷酸化表达水平进行检测。结果显示,MGF能促进CESCs的增殖和迁移,且效应具有剂量依赖性,当浓度为4.5 ng/m L时MGF促增殖和迁移的效应最大(P0.05)。给予细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,Erk)抑制剂PD98059时,MGF促增殖效应显著下降(P0.001);给予胰岛素样生长因子-1受体(insulin-like growth factor-1 receptor,IGF-1R)抑制剂PQ401时,MGF促迁移效应也显著下降(P0.001)。Western blot检测结果显示,给予MGF后,CESCs的Erk磷酸化表达水平显著升高(P0.001),但IGF-1R抑制剂PQ401能抑制Erk磷酸化的表达(P0.001)。该研究表明,MGF具有促CESCs增殖和迁移的效应,该效应依赖于Erk的磷酸化表达,且IGF-1R在MGF促迁移的效应中扮演重要角色。     

类胰岛素生长因子信号途径及其对脊椎动物生长和发育的调控作用:以斑马鱼为模式动物的新进展

类胰岛素生长因子(包括IGF-I和IGF-Ⅱ)是进化上保守性很强的多肽。IGFs对脊椎动物的生长和早期发育有极其重要的调控作用。IGF的生理作用是由IGF受体中介并受几个分泌性的IGF结合蛋白调节。本文主要介绍了以斑马鱼为模式动物，用基因敲除、转基因动物和培养细胞系等现代实验方法对IGF信号途径的最新研究进展，综述了IGF配体、受体和结合蛋白的结构特点、基因表达和调节和生物学功能。此外，也对斑马鱼作为模式动物的许多优点进行了探讨。     

一种新的以细胞表面受体为靶向的基因导入系统

鉴于胰岛素样生长因子Ⅰ号及Ⅱ号的受体 (IGFⅠR ,IGFⅡR)在人原发性肝癌中过量表达 ,以及表皮细胞生长因子受体 (EGFR)在多种人恶性肿瘤过量表达 ,设计和合成了针对IGFⅠR及IGFⅡR的 1 4肽E5和针对EGFR的 1 6肽GE7,以及流感病毒血凝素功能域 2 0肽HA2 0作为内吞小体释放寡肽 (Endosomereleasingoligopeptide,EOP) ,将它们分别与多聚阳离子多肽 (Polycationic polypeptide ,PCP)———多聚赖氨酸 (Polylysine ,PL)或鱼精蛋白 (Protamine,PA)共价连接 ,藉静电效应与DNA形成一个复合体 (E5 PCP/DNA/PCP HA2 0 ,GE7 PCP/DNA/PCP HA2 0 ) ,即构建的新的受体介导的靶向性非病毒型基因导入系统 .体内、外实验结果表明它们相对靶向且高效地将外源基因导入人恶性肿瘤细胞并得到预期表达     

胰岛素样生长因子-Ⅰ mRNA调节睾丸间质细胞的功能

胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)是一种含70个氨基酸残基的肽类物质,它参与调节睾丸间质细胞的功能。例如,间质细胞有IGF-Ⅰ的特异性受体;IGF-Ⅰ促进间质细胞甾体激素生成,同时IGF-Ⅰ还能增强hCG引起的睾酮及cAMP生成。IGF-Ⅰ的主要来源是肝脏,但其它非肝脏的组织中也有IGF-ⅠmRNA。用特异的     

胰岛素的促生长作用

除了经典的代谢调节作用之外,胰岛素还具有重要的促生长作用：在体外胰岛素能够刺激众多细胞的增殖与分化,一些实验证明胰岛素在体内可能也是一种重要的生长调节因子.胰岛素的促生长作用通过细胞表面的胰岛素受体介导,但在较高的胰岛素浓度下也可以通过类胰岛素生长因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)受体进行,在不同细胞体系中可能会有所不同.受体后的信号转导经过了一系列磷酸化和去磷酸化等途径,其中有胰岛素受体底物1(IRS-1)、Shc蛋白、Ras蛋白以及磷酸肌醇3激酶(PI3-K)等的参与.在胰岛素的分子表面很可能存在一些区域或位点,对其促生长作用有着更大的贡献,通过对一些高促生长活性的胰岛素类似物的研究已揭示出一些初步的证据.