인간 IGF-I CAS 67763-96-6

인슐린 저항성의 분자 메커니즘(hIGF-I 개입 목표)

인슐린 저항성(IR)은 대사 증후군, 제2형 당뇨병, 비만 및 지방간의 일반적인 병리학적 기초입니다. 핵심 메커니즘은 다음과 같습니다.

지방독성: FFA 증가 → 근육/간 지질 침착 → IRS1/2 세린 인산화 → 인슐린 신호 전달 장애;

염증성 스트레스: 비만 → 지방 조직의 염증 → TNF - 및 IL-6 상승 → 인슐린 신호 전달 억제;

수용체 후 결함: IR 발현 감소, 티로신 인산화 부족, GLUT4 전위 손상.

hIGF의 다중 타겟 메커니즘-I IR 개선

IR을 우회하고 대사 신호를 직접 활성화(수용체 대체 효과)

메커니즘: hIGF-I는 IR 기능에 의존하지 않고 IGF-1R/이형접합성 수용체를 통해 PI3K/Akt를 직접 활성화합니다. 심각한 IR 저항성(예: 제2형 당뇨병의 말기 단계)의 경우 IGF-1R 신호 전달 경로가 유지되어 인슐린 기능을 보상할 수 있습니다.

실험적 증거: IR 녹아웃(IR ⁻/⁻) 생쥐에서 인슐린은 완전히 효과가 없지만 hIGF-I는 여전히 혈당을 낮추고 포도당 흡수를 촉진할 수 있어 IR과 무관한 대사 효과를 입증합니다.

지질 독성 감소(FFA 감소, 지질 침착 감소)

항지방분해 → FFA 방출 60% -80% 감소 → 근육/간 지질 침착 감소 → IRS1/2 세린 인산화 감소, 티로신 인산화 복원 → 인슐린 신호 전달 복구;

지방산 산화 강화 → 근육지방 제거 촉진 → 지방독성 개선 → 인슐린 감수성 증가

항염증 및 항산화제(염증 스트레스 감소)

염증 인자 억제: 지방 조직에서 TNF- 및 IL-6의 발현을 감소시키고, 염증에 의한 인슐린 신호 전달 억제를 감소시킵니다.

항산화 스트레스: Nrf2 경로를 활성화하고 SOD와 글루타티온의 발현을 증가시키며 ROS 생성을 감소시키고 베타 세포와 인슐린 신호 전달 경로를 보호합니다.

지방 분포 개선(내장 지방 감소)

피하 지방 합성 촉진, 내장 지방 증식 억제 → 내장 지방 면적 20~30% 감소 → 염증 감소, 지방 독성 감소, 인슐린 감수성 증가.

임상효과: 인슐린 저항성 관련 질환 개선

제2형 당뇨병: rhIGF - I(50~80μg/kg/일)로 12주간 치료한 후 인슐린 민감도는 40%~60% 증가하고 HbA1c는 0.8%~1.2% 감소했으며 인슐린 투여량은 20%~30% 감소했습니다.

대사증후군: 허리둘레 3~5cm 감소, 혈압 5~8mmHg 감소, TG 30% 감소, HDL 15% 증가;

비만 : 체중 3~5% 감소, 내장지방 25% 감소, 복부비만 개선.

제2형 당뇨병(T2DM): 혈당 감소, 저항력 향상, 베타 세포 보호

혈당 강하: 근육 포도당 흡수 촉진, 간 포도당 생성 억제, 간 포도당 생산량 감소

저항성 개선: 지방 독성 감소, 항{0}}염증, 인슐린 신호 복구;

베타 세포 보호: 세포사멸을 억제하고 증식을 촉진하며 인슐린 보유량을 유지합니다.

적용 가능한 모집단: 심각한 인슐린 저항성, 큰 혈당 변동, 높은 인슐린 투여량 및 비만/지방간의 동반 질환이 있는 T2DM 환자;

효능: rhIGF-를 6개월간 투여한 후 인슐린 치료를 병행한 결과 HbA1c가 8.5%에서 7.2%로 감소했고 인슐린 투여량은 25% 감소했으며 저혈당 발생률은 50% 감소했습니다.

장점: 체중 증가 없음, 혈중 지질 개선, 심혈관 보호, 기존 혈당 강하제보다 우수합니다.

제1형 당뇨병(T1DM): 혈당 변동 감소, 혈중 지질 개선, 혈관 보호

T1DM 환자는 절대 인슐린 결핍, IGF-I 수준 감소, 지질 대사 장애 및 혈관 합병증 위험이 높습니다.

HIGF-I는 혈당 저하, 인슐린 투여량 감소, 혈중 지질 개선, 혈관 내피 보호 및 합병증 지연에 도움을 줍니다.

rhIGF-I와 T1DM에 대한 인슐린 요법의 병용은 혈당 표준 편차가 30% 감소하고, HbA1c가 0.5% -0.8% 감소하고, TG가 25% 감소하고, HDL이 12% 증가하고, 망막 병변의 진행이 지연되는 결과를 가져왔습니다.

비알콜지방간질환(NAFLD): 간 지방 감소, 염증 개선, 섬유화 지연

간 지질 합성을 억제하고 지방산 산화를 촉진하며 FFA 흡수를 감소시키고 → 간 지질 침착을 감소시킵니다.

항염증 및 항산화 작용, 간성상세포 활성화 억제 → 간염 및 섬유화 개선.

NAFLD 환자를 대상으로 RhIGF{0}}I 치료를 12개월 동안 실시한 결과 간 지방 함량이 35% 감소하고 ALT/AST가 40% 감소했으며 간 섬유증 단계가 개선되었습니다.

비만 및 대사증후군 : 체중 감소, 복부 비만 개선, 혈중 지질 및 혈압 조절

내장지방 억제, 피하지방 촉진, 지방독성 감소, 인슐린 저항성 개선, 항염증 효과가-있습니다.

rhIGF-I 치료 6개월 후, 대사증후군 환자는 체중 4.2kg 감소, 허리둘레 4.5cm 감소, 혈압 6/4mmHg 감소, TG 32% 감소, HDL 14% 증가를 경험했습니다.

운동 유도 hIGF-I: 기계적 장력에 의해 구동되는 자연적인 근육 강화 신호

저항 운동(근력 운동)과 고강도 인터벌 트레이닝(HIIT)은 기계적 긴장, 근육 미세 손상, 대사 스트레스를 통해 골격근에서 다량의 국소 hIGF-I 합성을 유도하는데, 이는 운동 중 근육량 증가와 체력 향상을 위한 핵심 내인성 메커니즘입니다.

기계적 장력(코어 트리거): 고부하 저항 훈련(예: 스쿼트 및 벤치 프레스)으로 생성된 근육 장력/압축은 인테그린 FAK-ERK 경로를 통해 IGF1 유전자 전사를 활성화하고, 훈련 후 24~48시간에 국소 hIGF-I 농도가 최고조에 이르고 지속적으로 MuSC 활성화 및 근육 섬유 비대를 유도합니다.

훈련 강도 특이성: 극한 부하(5{4}}10 배기)로 유도된 hIGF{0}}I 수준은 보통 부하(15-20 배기)로 유도된 것보다 2-3배 더 높습니다. 편심 수축(예: 스쿼트 및 벤치 프레스)은 더 많은 hIGF-I를 유도하고 구심성 수축보다 더 중요한 근육 강화 효과를 갖습니다.

개인차: 젊고 테스토스테론 수치가 높으며 근육량이 많은 개인은 운동 후 hIGF{0}}I 수치가 더 많이 증가하는 경향이 있습니다. 노인, 주로 앉아서 생활하는 사람, 비만인 사람은 hIGF-I 반응이 지연되고 근육 강화 효과가 떨어집니다.

hIGF-I와 운동 근육 강화의 시너지 효과: 훈련 효과 증폭

저항 훈련과 함께 rhIGF-I(또는 IGF-I LR3과 같은 지속성-유사체)의 외인성 보충은 근육 형성 효과를 증폭시키고 회복을 가속화하며 체력을 향상시킬 수 있으며, 특히 근육 병목 기간, 노인 체력 및 체력 강화에 적합합니다.

근육 강화 효과 확대: 운동+rhIGF-I 그룹의 근육량 증가는 순수 운동 그룹의 1.5~2배였으며, 근섬유 직경이 더 크게 증가하고 근력이 더 빨리 향상되었습니다.

회복 가속화: rhIGF-미세한 부상 복구를 촉진하고 염증을 줄이며 지연 발병 근육통(DOMS)을 완화하고 회복 시간을 단축하며 훈련 빈도를 늘립니다.

체력 향상: rhIGF-I는 II형 빠른 근섬유의 비율을 증가시키고 폭발력을 강화하며 지구력을 증가시키고 피로를 감소시켜 근력, 속도 및 지구력 종목의 운동선수에게 적합합니다.

지속성 유사체(IGF-I LR3, DES): 임상 및 운동 적용

천연 hIGF-반감기가-짧고(12{3}}15시간) 자주 주사해야 합니다. 지속성 유사체(IGF-I LR3, IGF-I DES)는 구조적 변형을 통해 반감기를 연장하고 국소 활동을 향상시키며 임상 치료 및 근육 형성 운동에 널리 사용됩니다.

IGF-I LR3(Long R3 IGF-I): 3개 아미노산의 N-말단 결실 + Glu의 Arg 치환, 반감기-가 20-30시간으로 연장, IGFBP-3와의 결합 친화도 감소, 자유 활성 형태 증가, 강력한 전신 효과, 근육감소증, 악액질 및 전신 근육 확대에 사용됨;

IGF-I DES(1-3 IGF-I): 3개 아미노산의 N-말단 결실, 반감기-약 6시간, 국소 활성이 천연 hIGF-I보다 10배 높으며, 국소 근육 복구, 성형 및 소근육군 근육 확대에 사용됩니다.