IGF 1 LR3 1mg

IGF 1 LR3 1mg(Long R3 Insulin like Growth Factor-1) ist ein synthetisches Derivat des Insulin-like Growth Factor-1 (IGF-1) und gehört zur Familie der Polypeptid-Wachstumsfaktoren. Natürliches IGF-1 besteht aus 70 Aminosäuren, während IGF-1 LR3 13 Aminosäuren durch den N-Terminus (MFPAMPLSLFLVN) verlängert und so die Gesamtzahl der Aminosäuren auf 83 erhöht. Diese Verlängerung erhöhte nicht nur das Molekulargewicht (von 7,6 kDa auf 9,1 kDa), sondern verringerte auch die Affinität für IGF-bindende Proteine ​​(IGFBPs) durch sterische Hinderungswirkung. Die Einführung des dritten Arginins zerstörte die Bindungsstelle zwischen natürlichem IGF-1 und IGFBP-3 und erhöhte die freie Konzentration von IGF-1 LR3 um etwa das Zehnfache. Experimentelle Daten zeigen, dass die biologische Aktivität von IGF-1 LR3 bei derselben Konzentration das 3- bis 5-fache der von natürlichem IGF-1 beträgt. Molekulardynamiksimulationen zeigen, dass die N-terminale Verlängerung die Alpha-Helix-Struktur von IGF-1 LR3 stabilisiert und seine Bindungsfähigkeit an IGF-1-Rezeptoren verbessert. Diese Konformationsoptimierung erklärt seine stärkere Aktivität bei der Förderung der Zellteilung und -migration. Es aktiviert die Tyrosinkinaseaktivität des IGF-1-Rezeptors (IGF-1R), induziert nachgeschaltete MAPK/ERK- und PI3K/Akt-Signalwege, fördert die Expression von Zellzyklusproteinen (Cyclin D1, E) und beschleunigt den Übergang von Zellen von der G1-Phase in die S-Phase.

IGF 1 LR3 COA

IGF 1 LR3 1mg(Long R3 Insulin like Growth Factor-1) ist ein synthetisches Derivat des Insulin-like Growth Factor-1 (IGF-1), das seine biologische Aktivität durch strukturelle Modifikation deutlich steigert. Das „LR3“ in seinem Namen hat zwei Bedeutungen: L steht für Molekulargewichtsverlängerung (Long) und R3 bezieht sich auf den Ersatz der dritten Aminosäure von Glutaminsäure (Glu) durch Arginin (Arg). Diese Transformation zeigt ihren einzigartigen Wert für die wissenschaftliche Forschung und potenzielle klinische Anwendungen.

IGF-1 LR3 (Long-R3 Insulin like Growth Factor-1) ist eine rekombinant modifizierte Version von Insulin-like Growth Factor-1 (IGF-1) und gehört zur Familie der Insulin-Gene. Seine Molekülstruktur wurde durch Gentechnik optimiert: An den N-Terminus des natürlichen IGF-1 wurden weitere 13 Aminosäuren (70 Aminosäuren, Molekulargewicht 7,4 kDa) angefügt, um eine langkettige Struktur aus 83 Aminosäuren (Molekulargewicht 9,11 kDa) zu bilden, und die dritte Glutaminsäure (Glu) wurde durch Arginin (Arg) ersetzt, daher der Name „R3“. Diese strukturelle Modifikation verringert die Affinität zu IGF-Bindungsproteinen (IGFBPs) erheblich, erhöht die freie Konzentration und steigert seine biologische Aktivität um mehr als das Dreifache im Vergleich zu natürlichem IGF-1.
Als weißes gefriergetrocknetes Pulver muss IGF-1 LR3 unter lichtgeschützten und versiegelten Bedingungen bei 2–8 °C gelagert und transportiert werden, um seine Stabilität zu gewährleisten. Seine CAS-Nummer ist 946870-92-4 und seine Reinheit beträgt normalerweise mehr als oder gleich 90 % (nachgewiesen durch SDS-PAGE). Es stammt hauptsächlich aus dem rekombinanten Expressionssystem von Escherichia coli.

IGF-1 LR3 aktiviert nachgeschaltete Signalwege (wie den AKT/mTOR-Weg), indem es an den IGF-1-Rezeptor (IGF1R) auf der Zelloberfläche bindet und so die Zellproliferation, -differenzierung, -migration und den Stoffwechsel reguliert. Zu seinen Funktionsmerkmalen gehören:

Rezeptorbindung und Aktivierung von Signalwegen

 

IGF-1 LR3 aktiviert zwei wichtige nachgeschaltete Signalwege durch Bindung an den IGF-1-Rezeptor (IGF-1R):

PI3K/Akt-Weg: Fördert das Zellüberleben, den Glukosestoffwechsel und die Proteinsynthese.
RAS/MAPK-Weg: Fördert die Zellproliferation und -differenzierung.
Experimentelle Daten zeigen, dass die Affinität von IGF-1 LR3 zu IGF-1R doppelt so hoch ist wie die von natürlichem IGF-1 und seine Affinität zum Insulinrezeptor (IR) um das Hundertfache reduziert ist, was das Risiko einer Hypoglykämie verringert.

Anti-Apoptose und Gewebereparatur

 

Hemmung der apoptotischen Signalübertragung: Hochregulierung des Bcl-2/Bax-Verhältnisses, Hemmung der Caspase-3-Aktivierung und Verringerung des durch UV- oder oxidativen Stress verursachten Zelltods.
Förderung der Geweberegeneration: In Myokardinfarktmodellen kann IGF-1 LR3 die Apoptoserate von Myokardzellen um 40 % senken und die Wundheilung beschleunigen.

Proteinsynthese und Muskelwachstum

 

Aktivierung des mTOR-Signalwegs: Verbessert die Phosphorylierung der ribosomalen S6-Kinase (S6K1) und beschleunigt die Initiierung der Proteintranslation.
Muskelzellproliferation: In C2C12-Myoblasten können 10 ng/ml IGF-1 LR3 die Zellproliferationsrate um 300 % steigern.
Aktivierung von Satellitenzellen: Fördert die Differenzierung von Muskelstammzellen in reife Muskelfasern und vergrößert die Muskelquerschnittsfläche.

Muskelatrophie- und Sportmedizinforschung sowie Wundheilung und Tissue Engineering

Indikationen: Muskeldystrophie, AIDS-bedingter Muskelschwund, Muskelatrophie durch lange Bettruhe. Versuchsaufbau: Tiermodell: Ratten wurden 12 Wochen lang dreimal wöchentlich 0,1–0,3 mg/kg IGF-1 LR3 subkutan injiziert, und die Ergebnisse zeigten eine Steigerung der Muskelkraft um 15–20 %. Zellexperiment: Im Myotube-KultursystemIGF 1 LR3 1mgkann eine Hochregulierung der Expression der schweren Myosinkette (MyHC) induzieren und die Transformation des Muskelfasertyps fördern.

Möglicher Mechanismus: Durch die Hemmung der Expression von Myostatin kann die negative Regulierung des Muskelwachstums gelindert werden. Diabetes-Fußgeschwür: Die lokale Anwendung von IGF-1 LR3-Gel (0,1 mg/cm²) kann den Wundverschluss beschleunigen. Zu seinen Mechanismen gehören: Stimulierung der Fibroblastenmigration und Kollagensynthese. Förderung der Sekretion des vaskulären endothelialen Wachstumsfaktors (VEGF) und Verbesserung der lokalen Blutversorgung. Verbrennungsreparatur: In einem Schweineverbrennungsmodell die Kombination von IGF-1 LR3- und Hyaluronsäure-Verbände können die Reepithelisierungszeit um 40 % verkürzen.

Neuroprotektion und Reparatur von Hirnverletzungen sowie Forschung an Modellen für Stoffwechselerkrankungen

Zerebrales Ischämiemodell: Nach Verschluss der mittleren Hirnarterie (MCAO) bei Ratten kann die Injektion von IGF-1 LR3 (10 μg/kg) in den lateralen Ventrikel:
Reduzieren Sie den Bereich des neuronalen Todes um 30 %.
Verbessern Sie den neurologischen Defizit-Score (NSS).
Mechanismusstudie: Durch Aktivierung des PI3K/Akt-Signalwegs, Hemmung der GSK-3-Aktivität und Reduzierung der Tau-Protein-Hyperphosphorylierung.
Typ-2-Diabetes: Bei ob/ob-fettleibigen Mäusen kann IGF-1 LR3 (0,5 mg/kg/Tag):
Reduzieren Sie den Nüchternblutzuckerspiegel um 25 %.
Verbesserte Insulinsensitivität (HOMA-IR-Index um 30 % gesunken).
Regulierung des Fettstoffwechsels: Fördert die Bräunung von weißem Fett, erhöht die Expression von Uncoupling Protein 1 (UCP1) und erhöht den Energieverbrauch.

Stoffwechselstörungen: ein zweischneidiges Schwert der Blutzuckerschwankungen

 

Risiko eines niedrigen Blutzuckerspiegels

IGF-1 LR3 fördert die Glukoseaufnahme durch Aktivierung des PI3K/Akt-Signalwegs und hemmt gleichzeitig die Glukoseausschüttung in der Leber. Seine blutzuckersenkende Wirkung ist deutlich stärker als die von natürlichem IGF-1. Hohe Dosen (größer oder gleich 0,5 mg/kg/Tag) oder die Langzeitanwendung können zu Hypoglykämie führen, insbesondere bei Patienten mit Diabetes oder Insulinresistenz. Präklinische Studien haben gezeigt, dass nach der Injektion von IGF-1 LR3 bei Ratten der Blutzuckerspiegel um 40 % sinken kann, und die Dauer ist länger als bei Insulin (24 Stunden gegenüber . 6 Stunden). Obwohl der Schweregrad einer Hypoglykämie normalerweise geringer ist als bei Insulin, können wiederholte Episoden zu kognitiven Beeinträchtigungen oder kardiovaskulären Ereignissen führen.

Insulinresistenz und Hyperglykämie

Die langfristige Anwendung von IGF-1 LR3 kann die Sekretion von Wachstumshormon (GH) durch negative Rückkopplung unterdrücken, was zu einer verminderten Insulinsensitivität führt. Tierversuche haben gezeigt, dass Ratten, die 8 aufeinanderfolgende Wochen mit IGF-1 LR3 (0,3 mg/kg/Tag) behandelt wurden, einen 2-fachen Anstieg des Nüchterninsulinspiegels und einen 1,8-fachen Anstieg des HOMA-IR-Index aufwiesen. Darüber hinaus kann IGF-1 LR3 den Fettabbau fördern, indem es den MAPK-Weg aktiviert, was zu einem erhöhten Gehalt an freien Fettsäuren führt und die Insulinresistenz weiter verschlimmert, wodurch ein Teufelskreis entsteht.

Abnormaler Fettstoffwechsel

Die Wirkung von IGF-1 LR3 auf den Lipidstoffwechsel ist dosisabhängig. Eine niedrige Dosis (0,1 mg/kg/Tag) kann den Fettabbau fördern, Serumtriglyceride (TG) und Low-Density-Lipoprotein-Cholesterin (LDL-C) reduzieren; Hohe Dosen (mehr als oder gleich 0,5 mg/kg/Tag) können jedoch den SREBP-1c-Signalweg aktivieren, die Leberfettsynthese erhöhen und zu Hypertriglyceridämie und Fettleber führen. Präklinische Studien haben gezeigt, dass nach 12-wöchiger Anwendung von IGF-1 LR3 (0,8 mg/kg/Tag) bei adipösen Ratten der Leberfettgehalt um 35 % und die Serum-TG-Spiegel um 50 % anstiegen.

Tumorrisiko: Die dunkle Seite wachstumsfördernder Effekte

Zellproliferation und antiapoptotische Wirkung

IGF-1 LR3 aktiviert den IGF-1R/PI3K/Akt-Weg, hemmt die Expression wichtiger apoptotischer Proteine ​​wie Caspase-3 und Bax und fördert die Synthese von Zellzyklusproteinen wie Cyclin D1, wodurch die Zellproliferation beschleunigt wird. In-vitro-Experimente zeigten, dass 10 ng/ml IGF-1 LR3 die Proliferationsrate von Brustkrebs-MCF-7-Zellen um das Dreifache erhöhen und die Empfindlichkeit von Chemotherapeutika (wie Paclitaxel) um 40 % verringern könnten.

Zusammenhang zwischen Krebsinzidenzrate und Mortalität

Groß angelegte epidemiologische Studien haben gezeigt, dass der Serum-IGF-1-Spiegel positiv mit dem Risiko für Brustkrebs, Prostatakrebs und Darmkrebs korreliert. Eine prospektive Kohortenstudie mit 100.000 Probanden ergab, dass das Brustkrebsrisiko um 25 % (HR=1.25, 95 %-KI 1,06–1,47) und das Prostatakrebsrisiko um 31 % (HR=1.31, 95 %-KI 1,09–1,57) im höchsten Quintil von IGF-1 stieg. Obwohl das Tumorrisiko von IGF-1 LR3 in klinischen Studien nicht direkt bestätigt wurde, könnte seine strukturelle Optimierung seine onkogene Wirkung weiter verstärken.

Tumorprogression und Metastasierungspotenzial

IGF-1 LR3 kann die Invasion und Metastasierung von Tumorzellen fördern, indem es die Expression von Matrixmetalloproteinasen (MMP-2/9) hochreguliert. Tierversuche haben gezeigt, dass Mäuse, die mit Lungenkrebs-A549-Zellen geimpft wurden, die mit IGF-1 LR3 (0,2 mg/kg/Tag) behandelt wurden, einen zweifachen Anstieg der Anzahl metastatischer Knötchen in der Lunge und eine Verkürzung der Überlebenszeit um 30 % aufwiesen. Darüber hinaus kann IGF-1 LR3 die Eigenschaften von Tumorstammzellen verbessern, indem es den epithelialen mesenchymalen Übergang (EMT) induziert, was zu einer erhöhten Chemotherapieresistenz und einem erhöhten Rezidivrisiko führt.

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