重组人胰岛素生长因子-1的应用

背景^[1]

人胰岛素生长因子-1 (human insulin-like growth factor-1, hIGF-1) 在神经细胞分化、物质代谢、个体生长发育中起着极为重要的作用, 其异常与糖尿病、胰岛素抵抗、骨骼发育不良、肾功能衰竭等多种疾病密切相关。其中, 周围神经损伤发生率高, 治疗困难, 是当今医疗面临的难题之一。然而, 在周围神经损伤时内源性的hIGF-1已不能满足神经功能恢复的需要, 补充外源性hIGF-1对其可能具有治疗作用, 具有开发利用价值。

应用^{[2] [3]}

人胰岛素生长因子-1 (human Insulin-like growth factor-1, hIGF-1) 是人体内一种重要的促生长因子, 具有调节神经细胞的增殖与分化、抑制多种因素导致的神经细胞凋亡及降低血糖等多种生物学活性, 对Laron侏儒综合征、糖尿病、胰岛素抵抗及周围神经损伤等有潜在的治疗作用, 具有巨大的应用潜力。利用基因工程技术生产Recombinant Human Insulin-like Growth factor-1 GMP是目前国内外研究的热点之一, 国际上已有重组hIGF-1产品进入市场, 但国内关于基因工程表达重组hIGF-1的研究大多还处于实验室阶段。要实现重组hIGF-1的产业化大量生产, 建立稳定高效的高密度发酵表达工艺是关键。

Recombinant Human Insulin-like Growth factor-1 GMP最主要应用于无血清细胞培养。胰岛素类似物是无血清培养中的必需添加物，Recombinant Human Insulin-like Growth factor-1 GMP具有和胰岛素相似的调节细胞糖代谢的功能，在细胞培养中Recombinant Human Insulin-like Growth factor-1 GMP可以作为胰岛素的替代物加入。

除了调控细胞糖代谢外，Recombinant Human Insulin-like Growth factor-1 GMP还是生物体内重要的细胞生长因子，能够刺激细胞增殖、提高细胞合成代谢水平。Recombinant Human Insulin-like Growth factor-1 GMP对包括：骨细胞、上皮细胞、平滑肌细胞等在内的多种组织细胞都具有明显的促增殖效果。周海敏等研究发现，具有促进骨髓基质干细胞增殖的生物学活性。马玉敏等研究发现，高于生理浓度的Recombinant Human Insulin-like Growth factor-1 GMP对小肠上皮细胞具有明显的促增殖作用。

除上述功能外，Recombinant Human Insulin-like Growth factor-1 GMP还能够抑制细胞死亡、促进细胞分化。研究表明能抑制人红细胞因缺乏血清而导致的自然凋亡；亦有研究证明Recombinant Human Insulin-like Growth factor-1 GMP能防止部分人乳腺癌细胞的死亡。Florini等证明Recombinant Human Insulin-like Growth factor-1 GMP能诱导成肌素基因的表达、促进成肌细胞的分化，是成肌细胞分化的重要诱导剂。能促进体外培养的神经元细胞增殖并能诱导其分化、成熟，同时在高等脊椎动物中，Recombinant Human Insulin-like Growth factor-1 GMP与神经形成有密切关系。

参考文献

[1] 重组人胰岛素生长因子-1对坐骨神经损伤的修复作用.黄慧慧 杨渐 俞昌喜.福建医科大学药学院

[2] 重组人胰岛素生长因子-1大肠杆菌高密度发酵研究.陈理 杨渐 俞昌喜.福建医科大学药学院药理学系

[3] 重组人胰岛素生长因子-1在大肠杆菌中的高效表达和分离纯化