胰岛素样生长因子的相关研究
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一. IGF-Ⅰ的发现
GH
1957年 Salmon和
Daughaday
无垂体
GH 培养液
血清能刺 激S渗入 体外培养 的软骨中
GH本身不能 直接刺激软骨
生长，而是通 过一种“硫酸 化因子”起作 用的
没有作用
一. IGF-Ⅰ的发现
1963年Froesh等发现血清中对肌肉和脂肪细胞的 胰岛素样作用只有小部分被胰岛素的抗血清抑制，剩 下不被抑制的胰岛素样活性可溶于酸化的乙醇中，并 命名为NSILAS即不被抑制的胰岛素样活性 (nonsuppressible insulin-like activity)。
某些IGFBP和胰岛素样生长因子的亲和力要比IGF受体
更强，因而可阻止IGFs的作用。磷酸化蛋白水解酶能降
低 IGFBP 对 IGFs 的 亲 和 力 ， 增 加 游 离 IGFs 浓 度 ， 这 样 IGFs和IGF受体结合也随之增加，其生物学作用便也增加 。
二. IGF-Ⅰ的结构
IGF-Ⅰ ：
二. IGF-Ⅰ的结构
IGFs家族 IGFBP
GH-IGF轴 IGF-Ⅰ
二. IGF-Ⅰ的结构
IGFs家族：
IGFs家族由两种低分子多肽(IGF-Ⅰ、IGFⅡ)、两类特异性受体及六种结合蛋白组成。许多
组织可以合成、分泌IGFs，但循环中的IGFs则主
要是由肝脏分泌的。IGFs的生物学功能是通过与
将IGF-Ⅰ引入绝食小鼠，使IGF-Ⅰ的量与非绝食的对照小鼠相当，则绝食小鼠的体重 显著减少，而注射GH没有效果，表明营养状况可以直接影响IGF-Ⅰ的合成与分泌。
牛血中IGF浓度与日粮营养物质的摄入和营养状况有关，血清中IGF- I的短期变化主要 由氨的摄入量引起。IGF-Ⅰ的浓度随着日粮酪 蛋 白 浓 度 的 增 加 （l0 ～2 500 mg/kgw0.75)而线性增加。
分泌、旁分泌和自分泌方式发挥生物学作用：调节 物质代谢；促进生长、免疫调节及参与神经元保护 和突触重建等。
二. IGF-Ⅰ的结构
胰岛素原
IGF-Ⅰ和胰岛素原有50%的序列相同。但和胰岛素不 同的是，它在循环中仍保留相应于胰岛素C肽的那部分， 并有一延长的羧基端。IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ有70%的序列相同。
特异性的靶细胞表面的受体结合而实现的。已发 现结构完全不同的两种IGF受体：IGF-Ⅰ受体和 IGF-Ⅱ受体(即甘露糖-6磷酸受体)分别又称Ⅰ型 受体，Ⅱ型受体。
二. IGF-Ⅰ的结构
IGFBP：
IGFs与其它的生长因子不同，在细胞外液、细 胞 培 养 液 中 都 与 特 异 性 的 结 合 蛋 白 (Binding Proteins,BPs)结合，以无活性的复合物形式存在
IGF-Ⅰ是70个氨基酸的单链多肽，分子质量 7649D，广泛分布于卵巢、输卵管、子宫内膜和胎 盘等组织中。血液中的IGF-Ⅰ主要由肝细胞合成和 分泌，是一种重要的生长刺激因子。IGF-Ⅰ通过其 类胰岛素样作用，促进组织摄取葡萄糖，通过增加 细胞对氨基酸和糖原的吸收，刺激糖异生和糖酵解
进而促进蛋白质和脂肪合成，其生物学活性主要受 IGF-ⅠR及IGFBPs的调节，在体内IGF-Ⅰ通过内
二. IGF-Ⅰ的结构
GH-IGF轴： IGFs的合成与分泌受血液中生长激素水平的
控制，循环中IGFs对GH的分泌具有负反馈调节
作用，从而形成了一个生长激素—胰岛素样生长 因子轴（GH-IGF axis），对机体组织的分化、 增殖及物质代谢具有重要的调节作用。
二. IGF-Ⅰ的结构
胰岛素在循环中的浓度在pmol水平；IGF-Ⅰ在循环中的 浓度在nmol水平（人约为25nmol/L）。IGF-Ⅱ在人血清 中的浓度更高（约100nmol/L）。血中IGFs只1%左右是 游离的，其余都和胰岛素样生长因子结合蛋白（IGFBP ）结合，这种蛋白调节IGFs作用的发挥。
。到目前为止，已发现6种IGFBP1，2，3，4，5
，6，其特征性的结构构成了一个相关性分泌蛋白 家族，均为低分子肽类，50%结构相似。它们与
两种IGF都具高亲和力，而不与胰岛素结合。正
常情况下，IGF与其结合蛋白的亲和力大于或近 似等于与其受体的结合，加之高亲和力受体低表 达，使少量游离IGF与大量IGF/IGFBP复合物处于 平衡状态。
尽管GH素是肝脏分泌IGF-Ⅰ的主要调控者。然而肝脏GH受体数 量是实现GH对IGF-Ⅰ调控的保证。
对于家畜，外源性GH可通过上调肝脏受体而提高IGF-Ⅰ的浓度， 促进动物生长。而禽类属非生长激素依赖型，慢性注射GH并不提 高血浆IGF的水平和动物生长速度。
三. IGF-Ⅰ的分泌调节
营养水平对IGF分泌的影响
也有报导粗蛋白是影响血中IGF-Ⅰ浓度的主要因素。低营养水平能削弱IGF对GH 的 反应，使IGF-Ⅰ不能正常的受到GH的调节。蛋白质不足(能量不变) 抑制IGF- I的表达 ，年龄越小，抑制作用越强。氨基酸的充足供应是肝脏IGF-Ⅰ基因表达的必需条件。
研究发现，随着日粮中蛋白质浓度的升高，脂肪组织中IGF-ⅠmRNA的表达量升高， 若用结合GH处理作用效果更加明显。而日粮蛋白质对肝脏、骨骼肌IGF- ⅠmRNA无效 果或效果不明显。
三. IGF-Ⅰ的分泌调节
GH对IGF分泌的影响
GH是血液中IGF-Ⅰ浓度的主要调节wk.baidu.com。垂体切除后，血清中IGFⅠ 的 浓 度 降 至 正 常 水 平 的 3% ， 而 周 边 组 织 中 的 IGF- I 降 至 12%~79%，表明肝IGF-Ⅰ的合成量显著下降，肝脏对GH的敏感性 显著高于其他组织，IGF表现出GH依赖。
1972年Pieron和Temin从牛血清中纯化出一种能 刺激细胞分裂的因子，命名为“增殖刺激活性”。
一. IGF-Ⅰ的发现
在上述三个实验完成后，人们发现了上面 三种物质所具有的不可抑制的胰岛素样活性 及生长刺激作用。随着分子生物学技术的发 展，1978年人们纯化了两种形式的NSILA(Ⅰ 、Ⅱ)并发现其结构与胰岛素原相似，分别命 名为胰岛素样生长因子Ⅰ、Ⅱ(IGFⅠ、Ⅱ)以 强调它们与胰岛素结构的同源性。同时证实 了“硫酸化因子”和“增殖刺激活性”与IGF为同 一蛋白多肽家族IGFs的成员。
GH
1957年 Salmon和
Daughaday
无垂体
GH 培养液
血清能刺 激S渗入 体外培养 的软骨中
GH本身不能 直接刺激软骨
生长，而是通 过一种“硫酸 化因子”起作 用的
没有作用
一. IGF-Ⅰ的发现
1963年Froesh等发现血清中对肌肉和脂肪细胞的 胰岛素样作用只有小部分被胰岛素的抗血清抑制，剩 下不被抑制的胰岛素样活性可溶于酸化的乙醇中，并 命名为NSILAS即不被抑制的胰岛素样活性 (nonsuppressible insulin-like activity)。
某些IGFBP和胰岛素样生长因子的亲和力要比IGF受体
更强，因而可阻止IGFs的作用。磷酸化蛋白水解酶能降
低 IGFBP 对 IGFs 的 亲 和 力 ， 增 加 游 离 IGFs 浓 度 ， 这 样 IGFs和IGF受体结合也随之增加，其生物学作用便也增加 。
二. IGF-Ⅰ的结构
IGF-Ⅰ ：
二. IGF-Ⅰ的结构
IGFs家族 IGFBP
GH-IGF轴 IGF-Ⅰ
二. IGF-Ⅰ的结构
IGFs家族：
IGFs家族由两种低分子多肽(IGF-Ⅰ、IGFⅡ)、两类特异性受体及六种结合蛋白组成。许多
组织可以合成、分泌IGFs，但循环中的IGFs则主
要是由肝脏分泌的。IGFs的生物学功能是通过与
将IGF-Ⅰ引入绝食小鼠，使IGF-Ⅰ的量与非绝食的对照小鼠相当，则绝食小鼠的体重 显著减少，而注射GH没有效果，表明营养状况可以直接影响IGF-Ⅰ的合成与分泌。
牛血中IGF浓度与日粮营养物质的摄入和营养状况有关，血清中IGF- I的短期变化主要 由氨的摄入量引起。IGF-Ⅰ的浓度随着日粮酪 蛋 白 浓 度 的 增 加 （l0 ～2 500 mg/kgw0.75)而线性增加。
分泌、旁分泌和自分泌方式发挥生物学作用：调节 物质代谢；促进生长、免疫调节及参与神经元保护 和突触重建等。
二. IGF-Ⅰ的结构
胰岛素原
IGF-Ⅰ和胰岛素原有50%的序列相同。但和胰岛素不 同的是，它在循环中仍保留相应于胰岛素C肽的那部分， 并有一延长的羧基端。IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ有70%的序列相同。
特异性的靶细胞表面的受体结合而实现的。已发 现结构完全不同的两种IGF受体：IGF-Ⅰ受体和 IGF-Ⅱ受体(即甘露糖-6磷酸受体)分别又称Ⅰ型 受体，Ⅱ型受体。
二. IGF-Ⅰ的结构
IGFBP：
IGFs与其它的生长因子不同，在细胞外液、细 胞 培 养 液 中 都 与 特 异 性 的 结 合 蛋 白 (Binding Proteins,BPs)结合，以无活性的复合物形式存在
IGF-Ⅰ是70个氨基酸的单链多肽，分子质量 7649D，广泛分布于卵巢、输卵管、子宫内膜和胎 盘等组织中。血液中的IGF-Ⅰ主要由肝细胞合成和 分泌，是一种重要的生长刺激因子。IGF-Ⅰ通过其 类胰岛素样作用，促进组织摄取葡萄糖，通过增加 细胞对氨基酸和糖原的吸收，刺激糖异生和糖酵解
进而促进蛋白质和脂肪合成，其生物学活性主要受 IGF-ⅠR及IGFBPs的调节，在体内IGF-Ⅰ通过内
二. IGF-Ⅰ的结构
GH-IGF轴： IGFs的合成与分泌受血液中生长激素水平的
控制，循环中IGFs对GH的分泌具有负反馈调节
作用，从而形成了一个生长激素—胰岛素样生长 因子轴（GH-IGF axis），对机体组织的分化、 增殖及物质代谢具有重要的调节作用。
二. IGF-Ⅰ的结构
胰岛素在循环中的浓度在pmol水平；IGF-Ⅰ在循环中的 浓度在nmol水平（人约为25nmol/L）。IGF-Ⅱ在人血清 中的浓度更高（约100nmol/L）。血中IGFs只1%左右是 游离的，其余都和胰岛素样生长因子结合蛋白（IGFBP ）结合，这种蛋白调节IGFs作用的发挥。
。到目前为止，已发现6种IGFBP1，2，3，4，5
，6，其特征性的结构构成了一个相关性分泌蛋白 家族，均为低分子肽类，50%结构相似。它们与
两种IGF都具高亲和力，而不与胰岛素结合。正
常情况下，IGF与其结合蛋白的亲和力大于或近 似等于与其受体的结合，加之高亲和力受体低表 达，使少量游离IGF与大量IGF/IGFBP复合物处于 平衡状态。
尽管GH素是肝脏分泌IGF-Ⅰ的主要调控者。然而肝脏GH受体数 量是实现GH对IGF-Ⅰ调控的保证。
对于家畜，外源性GH可通过上调肝脏受体而提高IGF-Ⅰ的浓度， 促进动物生长。而禽类属非生长激素依赖型，慢性注射GH并不提 高血浆IGF的水平和动物生长速度。
三. IGF-Ⅰ的分泌调节
营养水平对IGF分泌的影响
也有报导粗蛋白是影响血中IGF-Ⅰ浓度的主要因素。低营养水平能削弱IGF对GH 的 反应，使IGF-Ⅰ不能正常的受到GH的调节。蛋白质不足(能量不变) 抑制IGF- I的表达 ，年龄越小，抑制作用越强。氨基酸的充足供应是肝脏IGF-Ⅰ基因表达的必需条件。
研究发现，随着日粮中蛋白质浓度的升高，脂肪组织中IGF-ⅠmRNA的表达量升高， 若用结合GH处理作用效果更加明显。而日粮蛋白质对肝脏、骨骼肌IGF- ⅠmRNA无效 果或效果不明显。
三. IGF-Ⅰ的分泌调节
GH对IGF分泌的影响
GH是血液中IGF-Ⅰ浓度的主要调节wk.baidu.com。垂体切除后，血清中IGFⅠ 的 浓 度 降 至 正 常 水 平 的 3% ， 而 周 边 组 织 中 的 IGF- I 降 至 12%~79%，表明肝IGF-Ⅰ的合成量显著下降，肝脏对GH的敏感性 显著高于其他组织，IGF表现出GH依赖。
1972年Pieron和Temin从牛血清中纯化出一种能 刺激细胞分裂的因子，命名为“增殖刺激活性”。
一. IGF-Ⅰ的发现
在上述三个实验完成后，人们发现了上面 三种物质所具有的不可抑制的胰岛素样活性 及生长刺激作用。随着分子生物学技术的发 展，1978年人们纯化了两种形式的NSILA(Ⅰ 、Ⅱ)并发现其结构与胰岛素原相似，分别命 名为胰岛素样生长因子Ⅰ、Ⅱ(IGFⅠ、Ⅱ)以 强调它们与胰岛素结构的同源性。同时证实 了“硫酸化因子”和“增殖刺激活性”与IGF为同 一蛋白多肽家族IGFs的成员。