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胰岛素样生长因子-1对骨代谢调节的研究进展

2021-01-09李琳李琪张林忠

实用骨科杂志 2021年8期
关键词:胰岛素

李琳,李琪,张林忠

(1.山西医科大学麻醉学院,山西 太原 030012;2.山西医科大学第二医院麻醉科,山西 太原 030001)

胰岛素样生长因子-1(insulin-like growth factor-1,IGF-1)是一种活性蛋白多肽物质,具有舒张血管、促生长、创伤修复、促进骨合成代谢等多种生理功能。IGF-1通过与成骨细胞、软骨细胞、破骨细胞及骨细胞的同源受体结合,引起一系列介导细胞增殖、迁移、分化和基因的激活,在骨代谢过程中发挥着重要作用[1]。

1 生物学性质

1.1 结构特点 IGF-1属于胰岛素样生长因子(insulin-like growth factor,IGF)家族成员之一,其基因位于12号染色体上,包含6个外显子[2]。其中,4、5、6号外显子选择性剪接产生3种mRNA亚型,即IGF-1 Ea、IGF-1 Eb和IGF-1 Ec,信使RNA(messenger RNA,mRNA)翻译产生IGF-1前蛋白。这些前蛋白羧基端延伸域的结构存在差异,Ea肽由IGF-1基因的4和6号外显子编码,Eb肽由4和5号外显子编码,Ec肽由4、5和6号的部分外显子编码。Ec肽的产生是由于一个阅读框移位导致其羧基末端肽段序列与IGF-1Ea和Eb肽不同。成熟的IGF-1被认为是该基因唯一具有生物活性的分子[3]。

IGF-1是由70个氨基酸通过3个二硫键交联组成的小肽段,分子量为7 649 Da[4]。IGF-1的结构与胰岛素原有50%的同源性。与胰岛素原类似,IGF-1被分为A、B、C和D四个结构域,A、B结构域都由2个域间二硫键和1个域内二硫键连接,并且都与C结构域连接;而C结构域在结构成熟过程中不会发生蛋白水解,这与胰岛素原不同。IGF-1的1-29基因位点与胰岛素B链同源,42-62基因位点与胰岛素A链同源[5]。

1.2 产生及分布 IGF-1不仅是一种内分泌分子,在许多组织中也以旁分泌、自分泌的方式发挥作用。IGF-1的主要内分泌来源是肝脏,其他器官或组织则以旁分泌或自分泌起作用,如心脏、脾脏、肾脏、大脑、骨骼、肌肉与脂肪组织等[2,6]。……

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