インスリン様成長因子1

インスリン様成長因子1（IGF1）は、ソマトメジンCとも呼ばれ、インスリンと分子構造が類似したホルモンで、小児期の成長に重要な役割を果たし、成人では同化作用があります。 ^{[ 5 ]} 1950年代には、IGF1は試験管内で軟骨の硫酸化を刺激したため「硫酸化因子」と呼ばれていましたが、^{[ 6 ]} 1970年代にはその作用から「抑制されないインスリン様活性」（NSILA）と呼ばれるようになりました。^{[ 7 ]}

IGF1は、ヒトではIGF1遺伝子によってコードされるタンパク質である。^{[ 8 ] [ 9 ]} IGF1は、 3つの分子内ジスルフィド結合を持つ70個のアミノ酸からなる一本鎖で構成されている。IGF1の分子量は7,649ダルトンである。^{[ 10 ]}犬では、IGF1の古代の突然変異がトイ表現型の主な原因である。^{[ 11 ]}

IGF1は主に肝臓で産生されます。産生は成長ホルモン（GH）によって刺激されます。IGF1の大部分は6つの結合タンパク質（IGF-BP）のいずれかに結合しています。IGFBP-1はインスリンによって調節されます。IGF1は生涯を通じて産生されます。IGF1の産生率は思春期の成長期に最も高くなります。^{[ 12 ]}乳幼児期と老年期には最も低くなります。^{[ 13 ] [ 14 ]}

IGF1値が低いと心血管疾患との関連が指摘され、IGF1値が高いと癌との関連が指摘される。IGF1値が中程度の範囲にある場合は、死亡率が最も低い。

IGF1の合成アナログであるメカセルミンは、重度のIGF1欠乏症の小児の成長障害の治療に使用されます。 ^{[ 15 ]}環状グリシンプロリン（cGP）は、ホルモンであるインスリン様成長因子-1（IGF1）の代謝産物です。環状構造、親油性、酵素的に安定しているため、IGF1とその結合タンパク質間の結合-放出プロセスを操作し、IGF1機能を正常化するためのより好ましい候補となります。^{[ 16 ]}

ポリペプチドホルモンIGF1は、成長ホルモン（GH）の刺激を受けて主に肝臓で合成されます。成長ホルモン刺激による成長、代謝、タンパク質翻訳など、多くの組織や細胞における同化作用の重要なメディエーターです。^{[ 17 ]} GH-IGF1軸に関与しているため、筋力、筋肉量、骨格の発達の維持に貢献し、胎児期の脳、眼、肺の発達における重要な因子でもあります。^{[ 18 ]}

研究では、GH/IGF1軸が発達と成長を方向付ける上で重要であることが示されており、IGF1欠乏マウスでは体重と組織量が減少した。IGF1の過剰発現マウスでは体重が増加した。^{[ 19 ]}

体内のIGF-1レベルは生涯を通じて年齢によって変化し、一般的に思春期と出生後にピークを迎えます。思春期後、30代に入ると、GHの作用によりIGF-1レベルは急速に低下します。30代から80代にかけては、IGF-1レベルは徐々に低下しますが、機能低下とは関係ありません。^{[ 18 ]}ただし、タンパク質の摂取はIGF-1レベルを上昇させることが証明されています。^{[ 20 ]}

IGF1は成長ホルモン（GH）の作用の主要なメディエーターです。成長ホルモンは下垂体前葉で作られ、血流中に放出され、肝臓を刺激してIGF1を産生します。IGF1は全身の成長を刺激し、骨格筋、軟骨、骨、肝臓、腎臓、神経、皮膚、造血細胞、肺細胞など、体内のほぼすべての細胞に成長促進効果があります。インスリン様作用（インスリンは体内の主要な同化ホルモンです）に加えて^{[ 21 ]} 、 IGF1は細胞のDNA合成も調節することができます。^{[ 22 ]}

IGF1は、少なくとも2つの細胞表面受容体チロシンキナーゼ、すなわちIGF1受容体（IGF1R）とインスリン受容体に結合します。その主な作用は、多数の組織のいくつかの細胞型の表面に存在する特異的受容体IGF1Rへの結合によって媒介されます。IGF1Rへの結合は細胞内シグナル伝達を開始します。IGF1は、 Aktシグナル伝達経路の最も強力な天然活性化因子の1つであり、細胞の成長と増殖の刺激因子であり、プログラム細胞死の強力な阻害因子です。^{[ 23 ] [ 24 ]} IGF1受容体とインスリン受容体は、膜貫通型四量体チロシンキナーゼ受容体ファミリーの密接に関連した2つのメンバーです。これらは、生存、成長、エネルギー代謝、寿命、神経保護、神経再生などの重要な脳機能を制御します。^{[ 25 ]}

• 病状：
  • 先端巨大症（特にGH値も高い場合）^{[ 45 ]}
  • 思春期遅発^{[ 54 ]}
  • 妊娠^{[ 55 ]}
  • 甲状腺機能亢進症^{[ 55 ]}
  • カルチノイドなどのまれな腫瘍の中には、IGF1を分泌するものもある^{[ 56 ]}
• ダイエット：
  • 高タンパク質食^{[ 57 ]}
  • 乳製品（チーズを除く）の消費量^{[ 58 ]}
  • 魚の消費量^{[ 58 ]}
• IGF1アッセイの問題^{[ 55 ]}

カロリー制限はIGF1レベルに影響を与えないことがわかっています。^{[ 57 ]}

• 代謝機能障害に関連する脂肪肝疾患、特に脂肪性肝炎と線維化の進行期^{[ 59 ]}
• 経口エストロゲンは、成長ホルモン受容体の拮抗作用により、肝臓における成長ホルモン誘導性IGF1産生を抑制する。^{[ 60 ]}

• ソマトポーズ

• 米国国立医学図書館の医学主題見出し（MeSH）におけるインスリン様成長因子I
• UniProt : P05019 (インスリン様成長因子I)のPDBで利用可能なすべての構造情報の概要( PDBe-KB ) 。