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IGF-1与IGF-2的结构特征与功能分化研究2025-07-14 08:58:30

IGF系统能够整合多种环境信号,包括营养状态、氧分压以及多种激素的调控,从而精确调节细胞的生理活动。在IGF系统中,IGF-1和IGFBP-3分别是最主要的生长因子和结合蛋白,在体循环中占据主导地位。IGF-1和IGF-2主要通过1型IGF受体发挥生物学效应,该受体具有内在的酪氨酸激酶活性,能够启动下游信号级联反应。值得注意的是,IGF-2还可与2型IGF受体结合,但其信号转导机制与IGF-1R存在显著差异。

IGF是一类分子质量约为7.5kD的小分子配体,在细胞增殖、凋亡抑制以及体细胞生长和发育等关键生物学过程中发挥重要调控作用。作为胰岛素家族成员,IGF在结构上表现出独特的分子特征:与由A、B两条多肽链通过二硫键连接的胰岛素不同,IGF-1和IGF-2是在GH调控下合成的单链多肽。其中,IGF-1由70个氨基酸组成,IGF-2由67个氨基酸构成,两者均含有三个分子内二硫键以确保其空间结构的正确折叠和生物学功能的正常发挥。尽管IGF-1与IGF-2具有67%的序列同源性,且与胰岛素A、B链的相似度达到45%-52%,但其独特的C区桥接结构和C端D域延伸使其在空间构象上与胰岛素存在显著差异。在功能发挥方面,IGF-1和IGF-2主要通过结合细胞表面的受体酪氨酸激酶家族成员——IGF-1R和InsR来启动下游信号转导。
 
IGF-1和IGF-2在机体中的表达呈现显著的组织特异性和发育阶段依赖性。IGF-1主要在肝脏、肾脏、肺、心脏、大脑和肠道等组织中表达,其中肝脏是其最主要的合成场所;而IGF-2则在胎盘和胚胎组织中高度表达,其水平在出生后急剧下降。这种时空表达模式反映了二者在生长发育过程中的不同作用:IGF-1在婴幼儿期和成年期主要调控细胞的生长和发育,而IGF-2则在胚胎发育早期发挥关键作用。从进化角度而言,IGF表现出高度的保守性。
 
出自《胰岛素样生长因子系统的组成及其生理功能的研究进展》 作者:李毓鑫,熊霞,何流琴.