GH、IGF-1、Ghrelin对人前脂肪细胞增殖和分化的影响
胰岛素样生长因子-1 标准
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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。
bFGF对前脂肪细胞增殖和分化的作用
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中国美容医学 2 0 0 7年 l 0月第 l 6卷第 l 0期 C h i n e s e J o u r n a l o f A e s t h e t i c Me d i c i n e . O c t . 2 0 0 7 . V o 1 . 1 6 . N o . 1 O
原代培 养 , 加入生 长因子 b F G F 1 O n g / m l , 用 M T T法观察人前脂肪 细胞生长状 态, 测定 前脂 肪细胞合成甘油 三酯的总量 。 结 果: b F G F 有 明显的促增殖作 用, 与对照组比较 第 1 、 2天差异 不明显 , 随时间的推移 , 第 6—7 天到 达高峰 ; 到分化 6 天和 9 天 时,
s t i mu l a t e di f e r e n t i ti a o n f o Pr a l n v i t r o .
( D e p a r t me n t o f P l a s t i c S u r g e r y , S o u t h we s t e r n H o s p i t a l , t h e T h i r d Mi l i t a r y Me d i c a l U n i v e r s i t y , C h o n g q i n g 4 0 0 0 3 8 , Ch i n a ) Ab s t r a c t : Ob j e c t i v e T o i n v e s t i g a t e t h e e f e c t s o f b F GF o n p r e a d i p o c y t e s ( P r a ) o n p r o l i f e r a t i o n a n d d i f e r a t i o n i n v i t r o .
生长激素和胰岛素样生长因子在细胞分化中的作用
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生长激素和胰岛素样生长因子在细胞分化中的作用细胞分化是指原始细胞逐渐演化成具有复杂功能的特化细胞的过程。
这一过程需要依赖一系列生长因子、激素等物质的参与,其中生长激素和胰岛素样生长因子(IGF)是重要的参与者之一。
一、生长激素在细胞分化中的作用生长激素(GH)是由垂体前叶分泌的一种蛋白质激素。
它能够促进细胞分裂、增殖和分化,对于维持正常的细胞分化和增殖过程具有非常重要的作用。
1、生长激素的LIF信号通路能够促进细胞分化LIF(Leukemia Inhibitory Factor)信号通路是一种可以促进干细胞分化的信号通路。
生长激素可以通过LIF通路促进干细胞的分化,这对于组织修复和再生具有非常重要的意义。
例如,在肌肉损伤的修复过程中,生长激素可以促进干细胞向肌肉细胞方向分化。
2、生长激素能够调控基因表达并影响细胞分化生长激素能够通过激活JAK/STAT信号通路来调控基因的表达,这对于细胞分化、增殖和存活都非常重要。
生长激素能够影响多个基因的表达,包括肌肉生长因子、骨形态转化因子等,进而影响细胞分化和骨骼、肌肉、胰岛等器官的发育和修复。
3、生长激素可以促进神经元的分化和成熟神经细胞是非常特化的细胞,它们对于身体运动、感知和认知等功能至关重要。
生长激素可以促进神经元的细胞分化和成熟过程,并影响神经元活动的稳定性和适应性。
因此,生长激素对于神经系统的发育和修复具有非常重要的作用。
二、IGF在细胞分化中的作用胰岛素样生长因子(IGF)是一类由肝脏等细胞分泌的蛋白质,它们能够和受体结合,从而促进细胞的增殖和分化。
1、IGF能够促进肌肉分化IGF能够促进干细胞向肌肉细胞方向分化,并刺激成熟的肌肉细胞合成肌肉蛋白质。
这对于肌肉发育、修复和生长来说非常重要。
2、IGF能够促进骨骼细胞分化和骨形态发生IGF能够刺激骨骼细胞分化,并促进骨骼的生长和形态发生。
IGF的这一作用与多种骨代谢调节因子有关,包括骨形态生长因子和维生素D等。
igf-1
![igf-1](https://img.taocdn.com/s3/m/d4210c556fdb6f1aff00bed5b9f3f90f76c64d0b.png)
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。
IGF生物功能
![IGF生物功能](https://img.taocdn.com/s3/m/e707d5f368dc5022aaea998fcc22bcd127ff4211.png)
IGF生物功能IGF是Insulin-like Growth Factor的缩写,中文翻译为胰岛素样生长因子。
它是一种重要的生物功能分子,对于人体的生长发育和细胞增殖具有重要作用。
IGF分为IGF-1和IGF-2两种亚型,其中IGF-1是最为重要的。
首先,IGF对于人体的生长发育起着至关重要的作用。
在胚胎发育阶段,IGF参与胚胎器官的形成和生长。
在婴儿和儿童阶段,IGF能够刺激骨骼、肌肉和器官的生长,促进身高的增长和体重的增加。
而在青春期,IGF的分泌量增加,对于骨骼、肌肉和生殖器官的发育起着至关重要的作用。
其次,IGF不仅对于生长发育有重要影响,还对细胞的增殖和分化起着重要作用。
IGF能够促进细胞增殖,并参与新细胞的形成和修复。
它能够刺激细胞分裂和DNA合成,促进细胞的增殖和增加细胞数量。
同时,IGF也能够调控细胞的分化过程,促进细胞的成熟和功能发挥。
IGF还参与调控细胞的代谢过程。
IGF能够促进葡萄糖的摄取和利用,增加细胞对葡萄糖的需求,提高能量代谢。
此外,IGF还能够刺激脂肪细胞的增生和脂肪合成,促进脂肪的积累。
它还能够影响蛋白质的合成和降解,调控细胞内蛋白质的平衡。
除了对细胞的代谢过程的调节,IGF还参与调控免疫系统的功能。
IGF能够增强免疫细胞的活性,提高机体对抗疾病的能力。
它能够增加免疫细胞的数量,促进免疫细胞的增殖和增加免疫细胞的功能。
同时,IGF还能够调节细胞因子的产生和免疫反应的过程,影响机体的免疫应答。
除了对个体的生长发育和细胞功能的调节,IGF还与多种疾病的发生发展相关。
例如,IGF与肿瘤的发生和生长密切相关。
IGF能够促进肿瘤细胞的增殖和血管生成,促进肿瘤的生长和扩散。
在糖尿病方面,IGF对胰岛细胞有保护作用,能够促进胰岛素的合成和分泌,提高葡萄糖的利用能力。
此外,IGF还与心血管疾病、骨质疏松症等多种疾病的发生和发展有关。
总结来说,IGF是一种重要的生物功能分子,对生长发育、细胞增殖、代谢、免疫等各个方面都起着重要作用。
胰岛素样生长因子对细胞增殖的调控作用
![胰岛素样生长因子对细胞增殖的调控作用](https://img.taocdn.com/s3/m/70692d364b7302768e9951e79b89680203d86b88.png)
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。
igf-1 糖脂代谢
![igf-1 糖脂代谢](https://img.taocdn.com/s3/m/8844e1180622192e453610661ed9ad51f01d54c3.png)
igf-1 糖脂代谢IGF-1是一种重要的生长因子,对于糖脂代谢起着重要的作用。
糖脂代谢是指机体对糖类和脂类物质的吸收、利用和代谢过程。
IGF-1通过调节胰岛素的分泌和作用,影响着糖类和脂类物质的代谢过程。
一、IGF-1对糖类代谢的影响IGF-1通过促进胰岛素的分泌和作用,调节机体糖类代谢。
胰岛素是一种重要的调节血糖水平的激素,它能够促进葡萄糖的摄取和利用,降低血糖浓度。
IGF-1通过增加胰岛素的分泌,提高机体对葡萄糖的吸收和利用能力,从而促进糖类代谢的进行。
IGF-1还能够影响肝脏中糖原的合成和分解过程。
糖原是机体内糖类物质的贮存形式,对于维持血糖平衡起着重要的作用。
IGF-1能够促进糖原的合成,增加肝脏中糖原的贮存量,从而提高机体对血糖的调节能力。
二、IGF-1对脂类代谢的影响IGF-1不仅影响糖类代谢,还对脂类代谢起着重要的调节作用。
它能够促进脂肪酸的摄取和利用,增加脂肪酸的氧化分解速率,从而降低血脂浓度。
IGF-1还能够影响脂肪细胞的分化和增殖过程。
脂肪细胞是储存脂类物质的主要细胞,它的分化和增殖对于脂类代谢起着重要的调节作用。
IGF-1能够促进脂肪细胞的分化和增殖,增加脂肪细胞的数量和体积,从而增加脂类物质的贮存量。
IGF-1还能够影响脂肪酸的合成和降解过程。
脂肪酸是脂类物质的主要组成部分,IGF-1通过调节脂肪酸合成酶和脂肪酸氧化酶的活性,影响脂肪酸的合成和降解速率,从而调节机体脂类代谢的进行。
总结起来,IGF-1通过调节胰岛素的分泌和作用,影响着糖脂代谢的进行。
它能够促进糖类物质的摄取和利用,增加糖原的合成和贮存,调节血糖水平。
同时,IGF-1还能够促进脂类物质的摄取和利用,增加脂肪细胞的分化和增殖,影响脂肪酸的合成和降解,调节血脂水平。
IGF-1在糖脂代谢中的作用机制非常复杂,需要进一步的研究来揭示。
胰岛素样生长因子1(IGF-1)及其对生长发育的影响
![胰岛素样生长因子1(IGF-1)及其对生长发育的影响](https://img.taocdn.com/s3/m/447932c916fc700aba68fc0a.png)
胰岛素样生长因子1(IGF-1)及其对生长发育的影响作者:李碧蓉谭潇来源:《医药月刊》2007年第11期[摘要] 胰岛素样生长因子1(IGF-1)是胰岛素家族中的一员,它由机体肝脏分泌或肝脏外周组织合成,对人和动物的生长发育有着重要的调节作用。
本文扼要叙述了IGF-1的结构、IGF-1合成与分泌,并主要介绍了IGF-1对生长发育的影响。
关键词:IGF-1 生长发育中图分类号:R335.6 文献标识码:B 文章编号:1672-5085(2007)11-0099-02人体和动物的生长发育受内分泌和营养的调控,越来越多的研究结果表明,生长激素(GH)和类胰岛素生长因子(IGF)轴是激素和营养实现生长调控的主要机制。
生长激素的促生长作用是通过肝、肾等组织产生的胰岛素样生长因子-1(IGF-1)来介导的,循环中的IGF-1大部分与其结合蛋白(BP)结合,而IGF-1必须与其受体结合才能发挥其促生长及其它生理效应。
1 IGF-1结构IGF-1是由70个氨基酸组成的单链碱性多肽,分子质量为7648.7kD,等电点为pH8.6。
IGF-1的一级结构由4个结构域构成,即B域,C域,A域和D域,IGF-l与胰岛素原高度同源(49%)。
与胰岛素原不同的是,IGF-1的羧基末端比胰岛素原多一个D区域。
IGF-1的氨基酸序列在不同的哺乳动物中相当保守,据报道,人IGF-1和牛IGF-1的氨基酸序列是完全一致的,并且与大鼠IGF-1的氨基酸序列相比,只有4个氨基酸不同,这表明它是一种由同源型基因进化而来且具有重要功能的多肽。
2 IGF-1合成与分泌IGF-1可以在胚胎或成年动物及人的许多组织中合成,但其主要合成部位是肝脏,约占IGF-1总量的90%。
IGF-1在肝脏产生后被分泌进入血液循环,到达远处靶细胞发挥生理作用。
IGF-1在体内主要存在于血液中,浓度高达1ug/ml,比其它任何组织都高。
肝以外的其它许多组织和器官的细胞也可以合成与分泌IGF-l,并且以以下两种方式分泌(李静,1999):(1)体内IGF-1由细胞合成并分泌出胞外,直接作用于周围细胞的旁分泌;(2)IGF-1在细胞内合成,就在同一个细胞内发挥生理效应的自分泌。
影响前脂肪细胞增殖与分化的若干因素
![影响前脂肪细胞增殖与分化的若干因素](https://img.taocdn.com/s3/m/648648c158fb770bf68a55ab.png)
影响前脂肪细胞增殖与分化的若干因素在脂肪组织工程中,前脂肪细胞是被公认的种子细胞,它是一类具有增殖分化能力的特异化前体细胞,其作用持续于人的一生,与脂肪移植成活率有密切关系。
脂肪细胞的增殖分化能力对体外构建脂肪组织起着非常重要的作用,获取足够多的组织并使获得的细胞有较强的增殖能力,是众多研究者期待解决的问题。
本文拟就影响脂肪细胞增殖分化的若干因素结合文献综述如下。
1生长因子类生长因子是对体内一大类特殊的生物活性物质的统称,它在体内分布广泛,种类多样,作用复杂。
生长因子属于多肽类,在与特异性质膜结合后,可启动快速链式反应,最终导致DNA复制和细胞分裂。
它的生物学作用较为广泛,参与组织形态学变化的调节,并对细胞分化、迁移及功能活性具有调节作用。
近年来,生长因子对前脂肪细胞分化的调控作用已被众多研究成果所证实。
1.1胰岛素样生长因子:Rinderknecht等首次测定了胰岛素样生长因子1(insulin-like growth factorl,IGF-1)的氨基酸序列及其与胰岛素原的结构同源性,确定了IGF-1为含70个氨基酸的单链蛋白质.天然状态下含3对二硫键,其分子量为7649kDa,并与胰岛素原有明显的同源性。
IGF-1因其能介导生长激素的促生长作用,最初被称为促生长介素(somatoedin),后来发现IGF-1还具有胰岛素的促合成代谢活性。
于是命名为类胰岛素样生长因子。
IGF-1是一种多功能细胞调控因子,对多种组织器官有生物学作用。
IGF-1结构类似胰岛素,可以作用于胰岛素的全部靶组织(包括脂肪组织),产牛胰岛素样作用。
IGF-1对前体脂肪细胞的促进糖摄入作用可以通过胰岛素受体和IGF-1受体发挥作用,而其在人脂肪细胞中的促进脂蛋白脂酶(LPL)活性的作用只能通过IGF-1受体起作用,能被IGF-1受体抗体完全阻断。
IGF-1对脂肪分解的作用与浓度有关,高浓度的IGF-1能激活胰岛素受体,发挥抑制脂肪分解作用。
Ghrelin对脂肪细胞糖代谢及胰岛素敏感性的影响-南方医科大学学报
![Ghrelin对脂肪细胞糖代谢及胰岛素敏感性的影响-南方医科大学学报](https://img.taocdn.com/s3/m/20e48337866fb84ae45c8db4.png)
Ghrelin 是目前为止除生长激素释放激素和生长 抑素外 ,人们发现的第 3 个调节垂体生长激素分泌的
内源性物质 ,是生长激素促分泌物质受体的内源性配 体 。 研究认为 Ghrelin 通过中枢调节机体的进食及能 量平衡 ,但对外周组织 ( 如肝脏 、 肌肉 、 脂肪 ) 的直接作 用知之甚少 。 关于 Ghrelin 是否影响脂肪组织糖代谢 尚不十分清楚 。 本研究采用体外培养的方法 , 观察基 础状态及胰岛素刺激下 Ghrelin 对 3T3-L1 成熟脂肪 细胞葡萄糖转运的影响 ,并探讨其机制 。
及 胰 岛 素 刺 激 下 SW872 脂 肪 细 胞 葡 萄 糖 摄 取 率 分 别 增 加 30%% vs 28.6% 、42.3%% vs 38.8% 、48%% vs 48.4% 。 10 -9%mol/L%
Ghrelin 作用 24%h , 对脂肪细胞 CAP%mRNA 的表达无影响 ; 随着 Ghrelin 浓度的增加 , 可促进 CAPmRNA 的表达 。 结论 Ghrelin 通过 cb1/CAP 信号途径促进 3T3-L1 脂肪细胞葡萄糖的转运 , 从而增加脂肪细胞胰岛素的敏感性 。
1%% 材料和方法 1.1%% 材料 3T3-L1 成纤维细胞株 , 胎牛血清及 DMEM 培养 液 购 于 Gibco 公 司 ,3- 异 丁 基 -1- 甲 黄 嘌 呤 、Ghrelin 及正规胰岛素 购 于 Sigma , 2- 脱 氧 - [3H ]-D- 葡 萄 糖 ([3H]2-DG% 、1% mci/ml ) 购 于 北 京 原 子 能 研 究 所 , RT-PCR 试剂盒购于 Santa%Cruz%Biotechnology , 考马
生长激素的作用机理研究
![生长激素的作用机理研究](https://img.taocdn.com/s3/m/3322e22e59fafab069dc5022aaea998fcc22402d.png)
生长激素的作用机理研究生长激素(Growth Hormone,GH)是人体内一种重要的蛋白质激素,主要由垂体前叶细胞分泌。
其作用广泛,包括增强生长、促进蛋白质合成、分解脂肪等。
本文将探讨生长激素的作用机理及其在生理上的表现。
激活IGF-1生长激素受到刺激后,会通过体内的生长激素受体(GHR)迅速进入细胞内,促进IGF-1(Insulin-like Growth Factor-1)的合成。
IGF-1是一种在肝脏中合成的小分子肽类激素,也是一种能够增强细胞生长、增殖、分化的关键因子。
在生长期间,身体内IGF-1的浓度与生长激素的浓度成正比例增长。
因此,生长激素通过增加IGF-1的合成促进了组织的生长和发育。
促进蛋白质合成生长激素不仅能够增加肌肉组织的形成,更主要的是能够促进蛋白质的合成和降解。
当生长激素和IGF-1沿着肌肉组织的通路与受体结合时,会增加组织中蛋白质的合成和降解,从而增强肌肉的生长。
此时,需要同时通过适当的营养来为肌肉提供所需的蛋白质。
分解脂肪生长激素有助于分解脂肪并降低体脂肪的含量。
研究表明,生长激素的作用可以促进脂肪细胞中三酰甘油的分解,从而释放出脂肪酸和甘油,然后这些脂肪酸被用作能量来源,消耗掉体内多余的能量。
此外,生长激素还可以增加脂肪细胞表面的能量受体数目,使得脂肪细胞更容易被消耗。
对骨骼生长的作用生长激素除了对肌肉组织和脂肪组织具有重要作用外,也对骨骼的生长有非常重要的影响。
研究表明,生长激素在骨骼中的作用主要是促进骨骼细胞(如成骨细胞和成骨母细胞)的增生和生成。
同时,它还通过增加体内的IGF-1浓度,促进钙的吸收和骨骼钙沉积,最终促进骨骼生长。
结论当人体分泌的生长激素有异常时,机体可能会出现各种异常生理表现,如身材矮小、智力低下、代谢慢等。
生长激素在人体内的作用机理也明确了,其作用范围广泛、作用机理多样。
因此,保持生长激素的正常分泌水平对于人体的健康有重要的意义。
2024生长激素与胰岛素样生长因子-1的检测及临床意义
![2024生长激素与胰岛素样生长因子-1的检测及临床意义](https://img.taocdn.com/s3/m/b928e499250c844769eae009581b6bd97f19bcc9.png)
2024生长激素与胰岛素样生长因子-1的检测及临床意义生长激素(Growthhormone,GH)是由垂体前叶细胞分泌的一种多肽激素,在人体内可以刺激生长和促进细胞增殖,促进脂肪分解、蛋白合成、影响糖代谢,影响机体神经功能。
它是一个包含191个氨基酸的单链多肽激素,分子量22124,受下丘脑产生的生长激素释放激素(GHRH)的调节,呈脉冲式分泌,其分泌受很多因素影响,如剧烈运动、服用精氨酸、多巴胺、进食、饥饿、运动与昼夜节律等,且随机体发育阶段不同而表现为不同水平。
胰岛素样生长因子-I(InSi11in-Iikegrowthfactor,IGF-1)是一种在人体内生长激素(GH)刺激下产生的激素,当垂体前叶分泌GH进入血液循环时,几乎数分钟内GH即可以在肝内促进肝脏细胞合成分泌IGF-1。
IGF-1是70个氨基酸的单链多肽,分子量7649,和胰岛素原有50%的序列相同。
生长激素的主要效应是通过IGF-I介导而起作用,IGF-1主要由肝脏细胞合成和分泌,一些局部组织,如神经组织、骨组织、肿瘤细胞等也能产生少量IGF-1,以自分泌、旁分泌的形式作用于自身及周围组织。
IGF-1在血液中的浓度随GH改变而变化,几乎全部与IGF结合蛋白可逆结合而运输,半衰期长,其他因素对其影响甚微,其水平相对更稳定。
一、生物学作用1、GH的生物学作用是通过生长调节素直接作用于全身组织细胞,促进骨、软骨、肌肉以及其他组织细胞分裂增殖,从而促进生长发育[1];通过促进氨基酸进入细胞、促进脂肪分解、抑制外周组织摄取与利用葡萄糖而促进物质代谢,其对机体各器官均有影响,尤其对骨骼肌及内脏器官的作用更为显著。
2、IGF-I的生物学作用广泛,可通过内分泌、自分泌、旁分泌发挥作用,主要有以下作用:①促进细胞有丝分裂,并与上皮生长因子、血小板衍化生长因子有协同作用;②促进神经细胞、肌细胞、脂肪细胞、成纤维细胞的分化与增殖;③作为生长激素的介导因子而促进生长激素的作用;®可以促进肿瘤的生长。
生长激素对生物体生长的影响机制
![生长激素对生物体生长的影响机制](https://img.taocdn.com/s3/m/da03e23702d8ce2f0066f5335a8102d276a261ee.png)
生长激素对生物体生长的影响机制生长激素,简称GH(Growth Hormone),是由垂体前叶分泌的多肽类激素。
它在许多动物物种中都有着重要的功能,对生物体的生长和发育起着举足轻重的作用。
本文将探讨生长激素对生物体生长的影响机制。
1. 生长激素的合成和分泌GH的合成是由垂体前叶的腺垂体细胞负责的,这些细胞会合成并分泌GH前体蛋白质。
GH前体蛋白质包含一个信号肽和GH的前体部分。
在细胞内,GH前体蛋白质被切割成一段信号肽和GH分子,然后GH分子经由突触小囊体贮存并最终被释放到血液中。
GH的分泌受到许多因素的调节,比如睡眠、饮食、运动、生长激素释放激素(GHRH)和生长抑素(Somatostatin)等。
当生物体睡眠时,GH会分泌得更多,而在运动时,GH的分泌量也会增加。
GHRH是一种释放GH的激素,而Somatostatin是一种抑制GH释放的激素。
这些因素之间的平衡是维持GH分泌的重要因素。
2. 生长激素的受体和信号转导GH通过作用于靶细胞表面的GH受体(GHR)发挥生物学效应。
GHR是一种七次跨膜的蛋白质,在细胞膜表面形成受体二聚体。
当GH结合到两个GHR的外侧结构域上时,它会激活受体二聚体,并导致受体内部酪氨酸激酶(TK)结构域的激活。
激酶激活后会磷酸化靶细胞中的胰岛素样生长因子受体(IGF-1R),从而激活Ras-MAPK和PI3K-Akt等生长信号通路。
Ras-MAPK通路参与了细胞增殖和分化,而PI3K-Akt通路则参与了细胞生长和代谢等过程。
3. 生长激素对肌肉生长的影响GH对肌肉生长的影响主要是通过IGF-1的作用。
IGF-1是一种由肝脏和其他组织合成的小分子肽激素,在肌肉中起着重要的作用。
当GH与肌肉细胞表面的GHR结合后,它会促进肝脏合成IGF-1,并将IGF-1输送到靶组织,如骨骼肌。
IGF-1通过结合到IGF-1R上,激活PI3K-Akt等通路,并导致肌肉生长。
IGF-1还可以刺激细胞增殖和分化,并促进蛋白质合成和氮平衡。
特发性矮身材治疗前后血清Ghrelin、IGF-1及骨代谢标志物的变化及意义
![特发性矮身材治疗前后血清Ghrelin、IGF-1及骨代谢标志物的变化及意义](https://img.taocdn.com/s3/m/7ee41faf541810a6f524ccbff121dd36a22dc47e.png)
*基金项目:江西省卫生计生委科技计划项目(20175236)①南昌大学第二附属医院 江西 南昌 330006特发性矮身材治疗前后血清Ghrelin、IGF-1及骨代谢标志物的变化及意义*徐丹① 宋小华①【摘要】 目的:探讨特发性矮身材(idiopathic short statue,ISS)儿童治疗前后血清Ghrelin、类胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor,IGF-1)、骨代谢标志物的变化及意义。
方法:回顾性分析2018年1—12月南昌大学第二附属医院儿科收治的40例ISS 儿童的临床资料,所有纳入研究的ISS 儿童每晚睡前注射重组人生长激素,同时选取在本院儿科门诊体检年龄、性别相匹配的40例正常儿童作为对照组。
监测体格发育指标与血清Ghrelin、骨代谢标志物及IGF-1水平,计算身高标准差积分(height standard deviation score,HtSDS),然后将治疗前及治疗3个月、6个月的上述观察指标进行比较。
结果:ISS 组治疗后身高、体重、体重指数、骨龄(bone age,BA)较治疗前升高,但差异无统计学意义(P >0.05);ISS 组治疗后HtSDS 较治疗前改善,骨碱性磷酸酶(bone alkaline phosphatase,BAP)、骨钙素(osteocalcin,OC)及IGF-1均较治疗前升高,Ghrelin 较治疗前降低,差异有统计学意义(P <0.05)。
相关性分析显示,Ghrelin 与IGF-1、身高、体重、HtSDS、OC 呈负相关(P <0.05);IGF-1与身高、HtSDS、BA、OC 呈正相关(P <0.05)。
结论:Ghrelin 及OC 可作为ISS 儿童疗效监测与评估的指标。
【关键词】 特发性矮身材 生长激素 骨代谢 类胰岛素生长因子 doi:10.14033/ki.cfmr.2023.21.006 文献标识码 B 文章编号 1674-6805(2023)21-0022-04 Changes and Significance of Serum Ghrelin, IGF-1 and Bone Metabolism Markers before and after Treatment of Children with Idiopathic Short Statue/XU Dan, SONG Xiaohua. //Chinese and Foreign Medical Research, 2023, 21(21): 22-25 [Abstract] Objective: To investigate the changes and significance of serum Ghrelin, insulin-like growth factor (IGF-1) and bone metabolism markers before and after treatment of children with idiopathic short statue (ISS). Method: The clinical data of 40 children with ISS who admitted to the Department of Pediatrics, the Second Affiliated Hospital of Nanchang University from January to December 2018 were retrospectively analyzed. All children with ISS included in the study were injected with Recombinant Human Growth Hormone before sleep every night. At the same time, 40 normal children with matched age and gender were selected as the control group in the Pediatric Outpatient Department of our hospital. Physical development indicators, serum Ghrelin, bone metabolism markers and IGF-1 levels were monitored, and height standard deviation score (HtSDS) were calculated. The above observation indicators were compared before treatment, 3 months and 6 months after treatment. Result: The height, weight, body mass index and bone age (BA) of ISS group after treatment were higher than those before treatment, but the differences were not statistically significant (P >0.05), HtSDS of ISS group after treatment were significantly improved compared with that before treatment, the levels of bone alkaline phosphatase (BAP), osteocalcin (OC) and IGF-1 were significantly higher than those before treatment, Ghrelin was lower than that before treatment, and the differences were statistically significant (P <0.05). Correlation analysis showed that Ghrelin were negatively correlated with IGF-1, height, weight, HtSDS and OC (P <0.05); IGF-1 were positively correlated with height, HtSDS, BA and OC (P <0.05). Conclusion: Ghrelin and OC can be used as indicators to monitor and evaluate the efficacy of treatment in children with ISS. [Key words] Idiopathic short stature Growth hormone Bone metabolism Insulin-like growth factor First-author's address: The Second Affiliated Hospital of Nanchang University, Nanchang 330006, China 特发性矮身材(idiopathic short statue,ISS)是指无明确原因,生长激素水平正常,除外小于胎龄儿、营养性疾病、内分泌疾病、骨骼发育不良及染色体异常等因素,个体身高低于同种族、同性别和同年龄正常人群平均身高2个标准差(standard deviation,SD)或第3百分位数(-1.88 SD)的儿童[1]。
生长激素生理作用
![生长激素生理作用](https://img.taocdn.com/s3/m/4419c3efd05abe23482fb4daa58da0116c171f81.png)
生长激素生理作用生长激素(Growth Hormone,GH)是由垂体前叶分泌的一种多肽类激素,它对人体的生长发育、代谢和免疫等方面都具有重要的作用。
本文将从以下几个方面详细介绍生长激素的生理作用。
一、对骨骼和软骨的影响1.促进骨骼成长GH能够刺激软骨细胞增殖和分化,促进软骨发育和成长。
同时,它还能够直接作用于成骨细胞和成骨母细胞,促进骨组织的形成和增加。
因此,在儿童期间,GH是非常重要的生长因子之一。
2.增加钙质吸收GH能够促进肠道对钙质的吸收,并且在肾脏中抑制钙质排泄。
这些作用可以帮助人体更好地利用钙质,从而促进骨组织的形成。
3.预防骨质疏松随着年龄的增长,人体内部分物质会逐渐减少或消失。
其中包括GH。
当GH分泌不足时,人体就会出现骨质疏松等问题。
因此,GH在预防骨质疏松方面也有重要作用。
二、对蛋白质代谢的影响1.促进蛋白质合成GH能够增加肝脏和其他组织对氨基酸的摄取和利用,促进蛋白质合成。
同时,它还能够抑制蛋白质分解,从而保护已有的蛋白质。
2.维持肌肉组织GH可以促进肌肉组织的生长和发育,并且可以增加肌肉纤维数量和大小。
这些作用可以帮助人体更好地维持肌肉组织。
3.调节胰岛素样生长因子(IGF-1)GH可以刺激IGF-1的合成和分泌。
IGF-1是一种与GH密切相关的生长因子,它能够促进蛋白质合成、增加骨密度、提高免疫力等。
因此,在GH的作用下,IGF-1也会发挥重要作用。
三、对脂肪代谢的影响1.促进脂肪分解GH可以促进脂肪分解,从而使脂肪转化为能量。
这些作用可以帮助人体减少脂肪储存,从而达到减肥的效果。
2.抑制脂肪合成GH可以抑制肝脏和其他组织对葡萄糖的摄取和利用,从而抑制葡萄糖转化为脂肪。
这些作用可以帮助人体减少脂肪合成。
四、对免疫系统的影响1.增强免疫力GH能够增加T淋巴细胞、B淋巴细胞和自然杀伤细胞等免疫系统的细胞数量和活性,从而增强人体的免疫力。
2.促进伤口愈合GH能够促进伤口愈合,加速组织修复和再生。
生长激素生理作用
![生长激素生理作用](https://img.taocdn.com/s3/m/c58a12e17e192279168884868762caaedd33ba9b.png)
生长激素生理作用生长激素(Growth Hormone,简称GH)是一种由脑垂体前叶分泌的多肽激素,对人体的生长和发育起着重要的调节作用。
生长激素通过作用于肝脏及其他组织细胞,促进体内蛋白质合成、骨骼和软骨的生长、脂肪代谢和糖代谢等,对人体的正常生理发育具有重要作用。
一、促进体内蛋白质合成生长激素通过作用于肝脏,促进体内蛋白质的合成。
蛋白质是构成人体组织的重要成分,包括肌肉、皮肤、骨骼等。
生长激素能够刺激肝脏合成和分泌一种叫做胰岛素样生长因子1(Insulin-like Growth Factor 1,简称IGF-1)的物质,IGF-1能够直接作用于组织细胞,促进蛋白质的合成,从而促进身体的正常生长和发育。
二、促进骨骼和软骨生长生长激素在体内对骨骼和软骨的生长发育起着重要调节作用。
生长激素能够刺激软骨细胞增殖和分化,促进软骨发育;同时,生长激素还能够促进骨骼细胞的增生和骨骼的骨化过程,从而促进骨骼的正常生长和发育。
三、调节脂肪代谢生长激素对脂肪代谢也起着重要的调节作用。
生长激素能够促使脂肪细胞释放脂肪酸,从而提供能量供给其他组织使用。
此外,生长激素还能够抑制脂肪细胞的脂肪合成,减少脂肪的积累。
因此,生长激素对维持体内脂肪平衡具有重要作用。
四、调节糖代谢生长激素对糖代谢也有一定的调节作用。
生长激素能够增加肝脏对葡萄糖的产生,同时减少周围组织对葡萄糖的利用。
这样可以维持血糖水平的稳定,保证脑部等组织对葡萄糖的供应。
总结起来,生长激素对人体的生长和发育具有重要的生理作用。
它可以促进体内蛋白质的合成、骨骼和软骨的生长、脂肪代谢和糖代谢等。
生长激素的正常分泌和作用对于人体的正常生长发育至关重要。
然而,如果生长激素分泌异常或作用受阻,就会导致生长发育障碍等问题。
因此,保持生长激素的平衡和正常功能对于维持人体健康至关重要。
生长激素调控细胞增殖与分化的机制研究
![生长激素调控细胞增殖与分化的机制研究](https://img.taocdn.com/s3/m/0324d61eabea998fcc22bcd126fff705cd175c65.png)
生长激素调控细胞增殖与分化的机制研究生长激素 (Growth Hormone,GH) 是由垂体前叶分泌的一种多肽激素。
它能够刺激生长和代谢。
GH 受体广泛分布在许多组织细胞中,包括骨骼肌、脂肪和肝脏,因此 GH 在调控整个机体生长发育以及蛋白质合成和代谢方面具有重要作用。
GH还能促进神经系统、免疫系统和内分泌系统等多个系统的发育和功能。
GH 对于细胞增殖和分化有着重要的作用。
GH 行使这些特性的过程包括:1.促进前体细胞增殖,2.防止成熟细胞消亡,3.迫使成熟细胞增殖或分化成另一类型细胞。
GH 通过其受体 GHR 结合到肌肉和肝脏中的 GHR 来执行其作用。
在肌肉中,GH 促进蛋白质合成,同时降低蛋白质分解。
这导致肌肉细胞增加。
在肝脏中,GH 促进胰岛素样生长因子 1 (IGF-1) 的合成和分泌。
IGF-1 构成了 GH 的大部分生物学效应。
GH 还可以影响多种生长因子和生长因子受体的表达,如 FGF、EGFR和 PDGF。
GH 促进前体细胞增殖的机制包括调节细胞周期、增强转录活性和介导信号途径。
GH 与 GHR 结合激活下游信号途径,包括 Janus 激酶/信号转录激酶(JAK/STAT)、PI3K/Akt 和 Ras/MAPK。
这些途径作为调节细胞周期的分子机制,是生长和分化的关键。
GH 还可以通过多种方式防止成熟细胞死亡。
GH 可以改变转化生长因子β (TGF-β) 的表达和功能,而 TGF-β 的作用是促进逆转录酶 RNA 降解,从而引起DNA 损伤和细胞死亡。
GH 也可以抑制细胞凋亡中的一些键酶,如 CASPase,从而保持成熟细胞的生存。
最后,GH 也可以迫使成熟细胞进行增殖或分化。
这是通过调节细胞内和信号途径的调控完成的。
通过 GH 的介导,细胞内的一些分子信号如 cyclin 、CDK 和CKI 被激活或抑制。
这些信息将会调节细胞周期,引导细胞进行增殖或分化。
同时,GH 可以调节成熟细胞的形态,并激活其他生长因子,如 TGF-α、EGF 和 HB-EGF,并介导细胞信号途径以增加细胞的分化。
内分沁科对骨质疏松症预防的重要性
![内分沁科对骨质疏松症预防的重要性](https://img.taocdn.com/s3/m/d104feb2900ef12d2af90242a8956bec0975a582.png)
03
内分泌科对骨质疏松症预防的措施
调整生活方式
01
02
03
增加运动量
适量运动,特别是负重运 动,有助于增加骨密度和 骨强度,降低骨折风险。
戒烟限酒
吸烟和过量饮酒都会增加 骨质疏松的风险,应尽量 避免。
避免过度减肥
过度减肥可能导致营养不 良,影响骨骼健康。
合理饮食和营养补充
均衡饮食
控制盐的摄入
保证摄入足够的钙、磷、维生素D等 骨骼所需的营养素。
激素与骨骼健康关系
内分泌科医生熟悉各种激素(如雌激素、甲状旁 腺激素等)对骨骼健康的影响,能够精确调控激 素水平,以维护骨骼健康。
药物治疗专长
内分泌科医生具备丰富的药物治疗经验,能够针 对患者的具体情况,选择合适的药物来预防和治 疗骨质疏松症。
个性化的治疗方案和预防措施
个体化评估
内分泌科医生会根据患者的年龄 、性别、激素水平、生活方式等 因素,制定个性化的骨质疏松症
02
跨学科合作
骨质疏松症的预防和治疗需要 多学科的合作,未来内分泌科 将与其他科室如骨科、营养科 等加强合作,共同为患者提供 全面的诊疗服务。
03
提高公众认知度
当前公众对骨质疏松症的认知 度仍然较低,未来需要加强相 关知识的普及和宣传,提高公 众对骨质疏松症及其预防的重 视程度。
04
应对老龄化挑战
随着人口老龄化趋势的加剧, 骨质疏松症的发病率将不断上 升。内分泌科需要积极应对这 一挑战,不断完善诊疗手段和 服务体系,为老年患者提供更 加优质的医疗服务。
02
个体化治疗方案
针对不同患者的具体情况,内分泌科医生能够制定个体化的治疗方案,
包括药物治疗、生活方式调整等,以最大限度地减少骨质流失。
体外心肺复苏成功后患者血清GH IGF-1水平与HOMA-IR的相关性研究及生存结局影响因素分析
![体外心肺复苏成功后患者血清GH IGF-1水平与HOMA-IR的相关性研究及生存结局影响因素分析](https://img.taocdn.com/s3/m/a8836c45974bcf84b9d528ea81c758f5f71f297d.png)
体外心肺复苏成功后患者血清GH IGF-1水平与HOMA-IR 的相关性研究及生存结局影响因素分析李豫湘;刘瑞芳;王聪梅【期刊名称】《临床心身疾病杂志》【年(卷),期】2024(30)3【摘要】目的探讨体外心肺复苏成功后患者血清生长激素(GH)、胰岛素样生长因子-1(IGF-1)水平与胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)的相关性,并分析患者生存结局影响因素。
方法将80例体外心肺复苏成功后患者设为观察组,选取同期80名健康体检志愿者设为对照组。
根据28 d生存结局,将观察组患者分为死亡组49例和生存组31例。
收集受试者一般资料,采用电化学发光法和高效液相色谱质谱法分别检测受试者血清中GH、IGF-1水平,采用Pearson相关检验分析GH、IGF-1与糖、脂代谢指标的相关性,采用Logistic回归分析体外心肺复苏成功后患者生存结局的影响因素。
结果观察组受试者血清空腹血糖(FBG)、空腹胰岛素(FINS)、HOMA-IR、糖化血红蛋白(HbA1c)、总胆固醇(TC)、三酰甘油(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、GH水平均高于对照组,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、IGF-1水平均低于对照组(P<0.01);观察组患者血清GH与IGF-1水平呈显著负相关(r=-0.518,P<0.01);观察组患者血清GH水平与FBG、FINS、HOMA-IR、HbA1c、TC、TG、LDL-C水平呈显著正相关,与HDL-C水平呈显著负相关(P<0.01);血清IGF-1水平与FBG、FINS、HOMA-IR、HbA1c、TC、TG、LDL-C水平呈显著负相关,与HDL-C水平呈显著正相关(P<0.01)。
死亡组患者血清FBG、HOMA-IR、HbA1c、GH水平均高于生存组,IGF-1水平低于生存组(P<0.05或0.01)。
Logistic回归分析显示GH、IGF-1、HOMA-IR均是体外心肺复苏成功后患者死亡的影响因素(P<0.01)。
生长激素与糖代谢调节的研究进展
![生长激素与糖代谢调节的研究进展](https://img.taocdn.com/s3/m/db13187ba9956bec0975f46527d3240c8547a175.png)
生长激素与糖代谢调节的研究进展近年来,生长激素(GH)的研究引起了学术界的广泛关注。
生长激素是脑下垂体前叶分泌的一种多肽激素,可以促进体内组织和器官的生长,促进蛋白质合成,同时也有助于调节脂肪代谢、糖代谢等过程。
特别是关于GH与糖代谢调节之间的关系,是近年来国内外研究的热点之一。
本文将重点介绍GH在糖代谢过程中的作用及最新研究进展。
一、GH与糖代谢调节的机制GH对糖代谢的调节作用主要是通过两个途径实现的:一是促进胰岛素样生长因子-1(IGF-1)的合成与释放;二是直接作用于肝脏、肌肉、脂肪组织等器官,促进葡萄糖的产生、利用及代谢。
1.通过影响IGF-1的合成与释放GH在葡萄糖代谢过程中的作用主要是通过IGF-1来实现的。
IGF-1是由肝脏和其他细胞产生的一种胰岛素样生长因子,具有多重功能,如促进细胞增殖、维持细胞功能及减少细胞凋亡等。
GH可以刺激胰岛素样生长因子-1基因的转录、翻译、后翻译过程,从而促进IGF-1的合成和释放。
IGF-1与胶原蛋白、细胞外基质等结合能够形成一种复合物,并刺激骨和软骨细胞增殖与分化,继而促进骨骼生长。
另外,IGF-1还能够作用于脂肪组织和来调节葡萄糖和脂肪的代谢。
2.直接作用于肝脏、肌肉、脂肪组织等器官GH还可以直接作用于肝脏、肌肉、脂肪组织等器官,调节葡萄糖和脂肪的代谢,从而影响人体的能量和营养代谢。
在肝脏中,GH可以刺激糖异生作用,提高葡萄糖和氨基酸的合成,同时也促进葡萄糖的输出,增加全身的糖耐量。
在肌肉中,GH可以促进蛋白质合成,抑制蛋白质降解,提高肌肉质量和肌力。
在脂肪组织中,GH可以促进脂肪酸的释放,抑制脂肪酸的合成,从而影响脂肪代谢。
二、GH与糖代谢异常的关系GH不仅可以影响正常的糖代谢过程,还与许多糖代谢异常有关。
1.糖尿病研究表明,糖尿病患者血中GH水平明显降低,且GH的分泌和效应也有所减弱。
此外,GH缺乏也会导致患者葡萄糖耐量下降,糖尿病容易发生。
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GH、IGF-1、Ghrelin对人前脂肪细胞增殖和分化的影响1朱惠娟,史轶蘩,邓洁英,龚凤英中国医学科学院 中国协和医科大学 北京协和医院内分泌科(100730)E-mail:huijuanzhu@摘要:目的:研究hIGF-1、hGH、rGhrelin 对人前脂肪细胞增殖和分化的影响。
方法:以MTT法观察hGH、hIGF-1、rGhrelin 对前脂肪细胞增殖的影响;使用油红O定量染色的方法以及细胞内G-3-PDH活性测定的方法观察hIGF-1、hGH、rGhrelin 对前脂肪细胞分化的影响; RT-PCR半定量的方法,研究激素对脂肪细胞表达的脂蛋白脂酶(LPL) mRNA、转录因子C/EBPα和PPARγ2 mRNA表达的影响。
结果:hIGF-1对人前脂肪细胞有促进增殖和分化的作用;hGH和rGhrelin对人原代前脂肪细胞是促进增殖的作用,促增殖作用能被IGF-1抗体阻断。
HGH、rGhrelin可以抑制人前脂肪细胞的分化。
结论:三种激素对人前脂肪细胞的增殖分化起着不同的生理作用,提示在肥胖症发生过程中起着不同的调节作用。
关键词:IGF-1 GH Ghrelin 前脂肪细胞增殖分化1.引言随着对肥胖组织特别是对白色脂肪细胞的深入研究,人们初步了解到前脂肪细胞是来源于多潜能干细胞的一种单一潜能的干细胞,在适当的细胞因子和激素的刺激下只能分化成为脂肪细胞。
研究证实前脂肪细胞在人的终生都存在分化的潜能(1),因此前脂肪细胞可通过增殖和分化成为新脂肪细胞形成的资源。
前脂肪细胞的增殖和分化过程应该是研究肥胖症发生机制的核心,同时对前脂肪细胞的增殖和分化过程的研究还可以有助于寻找减重药物作用的靶点。
前脂肪细胞在没有进入分化阶段的时候具有正常细胞的细胞增殖周期,在适当的细胞因子和激素的诱导下,前脂肪细胞退出增殖周期,称为生长停滞(growth arrest),进入分化阶段的前脂肪细胞的许多与分化相关的功能基因开始在转录因子的调控之下得以表达,功能基因的表达也使前脂肪细胞具有合成脂肪和分泌相关激素的功能,例如脂蛋白脂酶(LPL)就是分化早期的标志性酶,它预示着脂肪积累的开始(2);当细胞的分化进入后期,细胞内脂肪合成的速度增加,合成脂肪的甘油三脂代谢酶类的表达明显增加,其中G-3-PDH是脂肪细胞分化晚期标志性酶,也是脂肪细胞特异性表达的酶类,因此G-3-PDH的测定被广泛地应用于前脂肪细胞分化的研究中(3-5)。
但在分化过程中起着关键作用的是调控这些特异基因表达1本课题得到高等学校博士学科点专项科研基金资助(20020023051)- 1 -的转录因子,目前确定对前脂肪细胞分化具有直接影响的转录因子主要有:过氧化物酶增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor ,PPARγ)、CCAAT增强子结合蛋白(CCAAT-Enhancing Binding Protein, C/EBPs)和ADD1/SREBP1等(6-10)。
国际上近30年来广泛开展了对诱导分化前脂肪细胞的激素的研究,先后证实了胰岛素(8、11、12)、糖皮质激素(13、14)、甲状腺素(15、16)等激素对前脂肪细胞增殖和分化的作用,但生长激素、类胰岛素样生长因子-1对前脂肪细胞的增殖和分化是刺激还是抑制作用争论很大。
Ghrelin是2000年报道的从大鼠胃黏膜细胞中分离出了一种含28个氨基酸的多肽,是生长激素释放激素受体的配体,除了胃,人们还在下丘脑、心脏、肺、胰腺、小肠和脂肪组织中发现了Ghrelin mRNA的表达。
研究发现Ghrelin可以通过神经肽Y(NPY)和Y1受体系统产生正能量平衡,从而在肥胖的发生过程中发挥一定的作用(17)。
目前尚未见到Ghrelin对前脂肪细胞增殖和分化的研究报道。
本研究观察了生长激素(GH)、类胰岛素样生长因子-1(IGF-1)和Ghrelin 三种均与细胞生长相关的激素在前脂肪细胞增殖和分化为成熟脂肪细胞过程中的作用。
2.材料与方法2.1主要试剂和仪器低温超速离心机(杜邦公司,美国),PCR热循环仪(MJ Research 公司,美国),紫外凝胶成像系统(UVI公司,英国),紫外可见分光光度计(日立公司,日本),-70℃深低温冰箱(Forma 科技公司),微型混合器(日立公司,日本),电子天平(湘仪天平仪器厂),电泳槽(DYY-Ⅲ型)(北京六一仪器厂), Trizol试剂盒(Promega,美国),Rnasin(Promega,美国),OligodT(15)引物(Promega,美国),混合的脱氧单核苷酸(dNTPs)(TaKara,日本),逆转录酶M-MLV(Promega,美国),Taq DNA聚合酶(TaKara,日本),琼脂糖(Biowest,西班牙)DNA marker (TaKara,日本)二乙基焦碳酸盐(DEPC)(Sigma,美国),hIGF-1(WHO)hGH(WHO),rGhrelin(Sigma , 美国)IGF-1 抗体(NIH,美国)2.2实验方法:2.2.1MTT法观察hIGF-1、hGH、rGhrelin 对前脂肪细胞增殖的影响:前脂肪细胞在加有不同浓度激素的无血清培养基中培养,不加激素的无血清培养基作为对照,无细胞的孔做空白对照。
并加入IGF-1抗体观察对hGH 、rGhrelin对细胞作用的对抗作用。
刺激人原代前脂肪细胞的激素及不同激素的刺激梯度分别为:- 2 -hIGF-1 hGH rGhrelin100ng/ml 100ng/ml 1000ng/ml10ng/ml 10ng/ml 10ng/ml1ng/ml 1ng/ml 0.1ng/ml2.2.2以油红O染色的方法观察hIGF-1、hGH、rGhrelin 对前脂肪细胞分化的影响: 前脂肪细胞内脂质含量的多少间接反映了前脂肪细胞分化的成熟程度。
而油红O是一种仅可以使分化的前脂肪细胞内合成聚集的脂滴着色的染色剂,所以对着色的油红O进行定量可以间接反映脂肪细胞分化的程度。
分别在诱导分化的第4、8、及12天进行油红O染色,然后用ELISA酶标仪在492nm的波长处测定各孔的OD值,比较OD值的差异反映不同激素对分化的影响。
2.2.3 G-3-PDH活性测定观察hIGF-1、hGH、rGhrelin 对前脂肪细胞分化的影响: 使用磷酸二羟丙酮作为G-3-PDH酶活性的反应底物进行测定,以加热的细胞作为对照。
2.2.4半定量反转录PCR:无血清分化培养基中诱导分化的第4、8、12天收集细胞内的RNA,进行逆转录反应(RT)后PCR扩增。
PCR引物:由上海博亚生物公司合成并经Page纯化扩增基因 引物序列 PCR产物的长度(bp)hLPL 5‘-ACA CAG CTG AGG ACA CTT GC-3’5‘-CAC TGG GTA ATG CTC CTG AG-3’ 227hPPAR γ2 5‘-GAT ACA CTG TCT GCA AAC ATA TCA CAA-3’5‘-CCA CGG AGC TGA TCC CAA-3’ 91hC/EBPα5‘-GCA AGG CCA AGA AGT CGG TGG AC-3’5‘-TGC CCA TGG CCT TGA CCA AGG AG-3’ 252β-actin 5’-GTG GGG CGC CCC AGG CAC CA –3’5’-CTT CCT TAA TGT CAC GCA CGA TTT C-3’ 540PCR反应条件:hLPL(94℃预变性5分钟, 94℃变性30秒,59℃退火1min,68℃延伸2分钟, 32个循环后72℃延伸8分钟。
)hPPAR γ2(50℃2分钟,95℃预变性10分钟, 95℃变性15秒,68℃退火1min, 29个循环。
)hC/EBPα( 94℃预变性5分钟, 94℃变性1分钟,70℃退火1min,72℃延伸2分钟, 29个循环后72℃延伸8分钟。
) 从GeneBank数据库中查出要扩增基因cDNA的全序列,用Vector引物分析软件分析所选用的引物在基因全序列中的位置及其应当扩增出的片段大小,而在琼脂糖凝胶上的位置与- 3 -Marker进行比较,产物的大小应该与其一致,产物大小正确后将PCR产物送上海博亚生物公司直接测序,测序的结果使用BLAST软件与cDNA进行比较是否与目的基因的相应片段一致。
通过凝胶图像扫描及分析系统对PCR扩增产物的半定量。
2.3统计分析:采用SPSS 10.0统计软件包进行统计分析。
数据用x±SD表示;计量资料组间比较如方差齐性时用t检验,如方差不齐时可用t'检验或秩和检验。
p <0.05认为有显著性差异。
n 表示每次实验每组重复的孔数,N表示重复实验的次数。
3.结果:3.1 hIGF-1对前脂肪细胞增殖和分化的影响:3.1.1hIGF-1对人原代前脂肪细胞增殖的影响:hIGF-1浓度分别为1ng/ml、10ng/ml、100ng/ml刺激人前脂肪细胞24小时, 结果显示三种浓度均能明显的促进细胞的增殖,而且IGF-1的刺激作用有一定的剂量依赖关系,浓度越大对前脂肪细胞的刺激增殖的作用越大。
当hIGF-1浓度为100ng/ml时,细胞数目为对照组的131.2%(p<0.005)。
使用10ng/ml 的IGF-1刺激人前脂肪细胞不同时间后显示,从激素刺激8小时起,h IGF-1已能显著促进前脂肪细胞的增殖,持续到72小时这种促增殖作用仍旧存在,但在刺激24小时时这种促增殖的作用最显著,达到对照组的127.9%(p<0.005)。
3.1.2 hIGF-1对人原代前脂肪细胞分化的影响:油红O染色间接测定细胞内合成甘油三脂的量:浓度为1ng/ml、10ng/ml、100ng/ml的 hIGF-1刺激的人前脂肪细胞分化1天、3天和6天后, 结果显示三种浓度均能明显的刺激人前脂肪细胞的分化。
这种刺激作用的强度在刺激第1和6天时随着hIGF-1的浓度的增加脂肪含量增加,刺激6天对前脂肪细胞的分化的刺激强度较刺激1天或3天显著增强,达到对照组的151.2%-169.2%(同等浓度刺激下与第1和3天相比p<0.01)。
原代人前脂肪细胞内G-3-PDH酶活性测定: 使用10ng/ml的hIGF-1刺激人原代前脂肪细胞,在分化的4、8、12天收集并测定细胞内的G-3-PDH酶的活性,与对照组相比IGF-1能刺激G-3-PDH酶的活性增高,刺激G-3-PDH酶活性增加的程度不随刺激的时间延长而延长,在刺激4天时达到对照组的114.1%(p=0.0067),提示hIGF-1有促进人原代前脂肪细胞分化的作用。