动物GH/IGF-Ⅰ轴调控机制的研究进展

生长轴是动物体内下丘脑－垂体－靶器官一系列激素及其受体所组成的神经内分泌系统。通过提高生长轴中生长激素(GH)和胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)水平,促进增重、提高饲料转化率和改善肉品质,是畜禽生长调控的一种新途径。GH通过IGF-Ⅰ介导调节动物生长和细胞分化等,文章综述了GH/IGF-Ⅰ轴的组成、功能,以及GH调控IGF-Ⅰ表达的分子机理。     

家禽IGF-Ⅰ基因与经济性状相关研究进展

胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGFs-Ⅰ)是胰岛素样生长因子(IGFs)家族成员之一,是生长激素发挥促生长作用的主要介导因子。本文综述了近年来在家禽IGF-Ⅰ基因的结构、IGF-Ⅰ在组织中的表达水平、IGF-Ⅰ与体重体型、屠宰性能、产蛋性能相关的研究进展,旨在为进一步研究家禽IGF-Ⅰ基因与经济性状相关研究提供参考。     

生长激素和胰岛素样生长因子Ⅰ对奶牛乳蛋白合成关键激酶及调节因子mRNA表达量的影响

本试验旨在探讨生长激素(GH)和胰岛素样生长因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)对体外培养的奶牛乳腺上皮细胞内调控乳蛋白合成的关键激酶及调节因子mRNA表达量的影响。试验对纯化后的荷斯坦奶牛乳腺上皮细胞进行4种处理,对照组采用无血清生长培养基,试验组在对照组的基础上分别添加GH(100 ng/mL)、IGF-Ⅰ(100 ng/mL)和GH(100 ng/mL)+IGF-Ⅰ(100 ng/mL)。培养24 h后,采用实时定量PCR(RT-qPCR)法测定κ-酪蛋白基因以及调控乳蛋白合成的关键激酶及调节因子的mRNA表达量,并测定生长激素受体(GHR)和胰岛素样生长因子Ⅰ受体(IGF-ⅠR)mRNA表达量。结果表明:体外培养的奶牛乳腺上皮细胞可以表达GHR和IGF-ⅠRmRNA,各试验组均能显著提高κ-酪蛋白(CSN3)mRNA表达量(P<0.05),但未发现GH和IGF-Ⅰ复合存在累积效应;与对照组相比,GH组有提高E74-样转录因子5(ELF5)mRNA表达量的趋势(P<0.10),而IGF-Ⅰ组显著提高了哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mTOR)和核糖体蛋白S6激酶1(rpS6K1)mRNA表达量(P<0.05),GH+IGF-Ⅰ组未呈现加强作用。结果提示,GH和IGF-Ⅰ可能单独通过影响调控乳蛋白合成的关键激酶及调节因子mRNA表达来调节κ-酪蛋白的合成。     

家禽胰岛素样生长因子-Ⅰ基因与生产性能相关研究进展

胰岛素样生长因子-Ⅰ是胰岛素样生长因子家族的成员,是生长激素发挥促生长作用的主要介导因子。本文介绍了家禽的IGF-Ⅰ结构,阐述了当前IGF-Ⅰ在组织中的表达水平、基因多态性与家禽经济性状相关的研究现状。     

胰岛素样生长因子-Ⅰ对动物生长发育的调节作用

胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)是一种与胰岛素原高度同源的生长调节激素,既有胰岛素样代谢作用,又是一种多功能的细胞增殖调控因子。IGF-Ⅰ依赖生长激素(GH),通过GH-IGF-Ⅰ轴对胚胎及出生后机体的生长发育起重要作用。     

胰岛素样生长因子-1对细胞周期的影响

胰岛素样生长因子-1(IGF-1)是一类具有类胰岛素功能活性的多肽,对多种细胞的增殖和分化起到重要的调控作用。血清中的IGF-1主要由肝脏分泌,随血液运输到靶组织后,与靶组织细胞膜上的1型IGF受体(IGF-1R)结合后,激活相应的受体后信号转导途径,提高细胞周期蛋白表达,加速细胞周期运转,促进细胞增殖。本文就IGF-1促进细胞增殖的作用机理进行阐述。     

猪胰岛素样生长因子-Ⅰ基因的结构与功能

胰岛素样生长因子-Ⅰ(Insulin-likegrowthfactor-Ⅰ,IGF-Ⅰ)是机体生长、发育和代谢的一个重要调控因子,同时也是生长激素(growthhormone,GH)启动生长活性的主要介导者。成熟的IGF-Ⅰ是由70个氨基酸残基组成的碱性单链多肽,因与胰岛素同源而得名。猪IGF-Ⅰ基因组DNA全长大于80kb,至少由6个外显子(exon1￣6)和5个内含子(intron1￣5)构成。虽然IGF-Ⅰ是一个单拷贝基因,但是,由于选择性拼接、不同的polyA位点以及潜在的多个启动子(promotors)的使用,使它以一种复杂的方式转录和处理而产生了多个成熟的mRNA拼接变异体,结构极为复杂。就猪IGF-Ⅰ基因的结构和功能等方面的最新研究进展进行综述。     

生长轴激素及其受体对反刍动物生长的调节及营养调控

生长轴对反刍动物生长的调节机制比较复杂,且各调节步骤都对营养水平极为敏感。文章综述了生长轴中生长激素(GH)及其受体(GHR)、类胰岛素生长因子Ⅰ(IGF-Ⅰ)及其受体(IGF-ⅠR)对反刍动物生长的调节机制,以及营养对这些激素的调控作用。     

Pit-Ⅰ、GHRH-R、IGF-Ⅱ基因的遗传标记及其与肉牛生长和胴体性状的关系

肉牛的生长和胴体性状是由多基因控制的重要经济性状.这些候选基因的遗传标记在MAS中很有用.本试验对脑垂体特异性转录因子(Pit-Ⅰ)、生长激素释放激素受体(GHRH-R)、胰岛素样生长因子-Ⅱ(IGF-Ⅱ)这3个基因进行研究,Pit-Ⅰ能对生长激素、催乳激素、β-促甲状腺素的表达进行正调控.GHRH-R可刺激生长激素分泌,并通过其受体调节哺乳动物的生长.IGF-Ⅱ能调节青春期前的生长.因此这3种基因均影响生长,且是重要的候选基因.试验结果表明,Pit-Ⅰ基因的PitIE6H多态性,在断奶前生长速度上是有用标记.基因型OO牛初生重低,断奶前增重大.IGF-Ⅱ基因的AciI多态性在生长性状上有较大效果.等位基因B在生长率上是有利基因.对胴体性状而言,基因型AB在眼肌面积和肉质等级性状上是有利基因型.     

MDA5在先天性免疫抗病毒作用中的研究进展

黑色素瘤分化相关基因5(melanoma differentiation-associated gene-5,MDA5)是胞浆内核酸受体,与病原相关分子模式(pathogen-associated molecular patterns,PAMPs)相结合,特异性地识别较长的双链RNA,功能与视黄酸诱导表达基因Ⅰ(retinoic acid-inducude gene Ⅰ,RIG-Ⅰ)相似,通过自身级联激活和招募结构域(CARD)与接头蛋白CARD同源相互作用之后,与接头蛋白线粒体连接蛋白(MAVS)(也叫VISA、Cardif或IPS-1)结合,相互作用后会导致RIG-Ⅰ样受体(RLR)在内膜上重新定位,一边招募来TRAF2/TRAF6活化IKK激酶复合物,从而激活转录因子NF-κB;另一边招募来TRAF3和TBK1,从而促进IRF3的磷酸化激活,活化后的转录因子NF-κB及IRF会进入细胞核,共同协作促进Ⅰ型干扰素基因的表达.     

谷胱甘肽对育肥羊生长性能及生长激素/胰岛素样生长因子-Ⅰ轴调控作用的研究

本文旨在研究谷胱甘肽(glutathione,GSH)对育肥羊生长性能及生长激素/胰岛素样生长因子-Ⅰ(GH/IGF-Ⅰ)轴的影响.试验采用单因素随机区组设计,将12只3月龄东北细毛羊与德国肉用美利奴羊杂交一代育肥羊分为3组,每组4个重复,每组羊公母各占1/2.对照组饲喂基础日粮,试验组1和试验组2分别在基础日粮的基础上添加500和800 mg/kg的GSH,试验期为60 d.测定谷胱甘肽对育肥羊生长性能和血清中GH和IGF-Ⅰ浓度及组织中IGF-Ⅰ mRNA表达量的影响.结果表明:日粮中添加GSH显著提高了试验组育肥羊的日增重(P＜0.05),显著降低了试验组育肥羊的料重比(P＜0.05),但对育肥羊的日采食量无显著影响(P＞0.05);试验20、40和60 d时,试验组育肥羊血清中的生长激素(GH)和胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)水平显著高于对照组(P＜0.05);与对照组相比,试验组育肥羊肝脏和背最长肌中IGF-ⅠmRNA的表达量有所提高,当GSH添加量达到800 mg/kg时,育肥羊背最长肌中IGF-Ⅰ mRNA的表达量显著高于对照组(P＜0.05).因此,本试验初步得出,日粮中添加GSH促进了肝脏IGF-Ⅰ的分泌,提高了肌肉中IGF-Ⅰ mRNA的表达量,提高血清中GH与IGF-Ⅰ浓度,从而促进了育肥羊的生长.     

脂肪沉积的分子调控机制

激素和脂肪细胞因子可以调控脂肪组织的生长、分化及机体脂肪沉积。胰岛素(INS)、胰岛素样生长因子(IGF-1)等激素可促进脂肪沉积,而生长激素(GH)可以促进脂肪分解。脂肪组织自分泌的肿瘤坏死因子(TNF-α)、脂联素(adiponectin)、瘦素(leptin)等脂肪细胞因子可促进脂肪分解。     

胰岛素样生长因子1调节生长发育的研究进展

胰岛素样生长因子1(IGF-1)属于胰岛素类激素家族中的成员之一,是一种在分子结构上与胰岛素类似的多肽蛋白物质。对人和动物的生长、发育和代谢具有重要的调节作用。因此,IGF-1也被称作"促生长因子",或者生长激素介质。文章综述了IGF-1对生长发育调控作用及其涉及的相关细胞信号通路的研究进展。     

棘腹蛙生长激素/类胰岛素样生长因子轴关键基因的克隆与序列特征分析

机体的生长激素(GH)/类胰岛素样生长因子(IGFs)轴由GH系统和IGFs系统构成,可促进细胞增殖、调节生长发育、调控生理代谢,在机体生长发育调控方面有着重要作用。为明确棘腹蛙GH/IGFs轴的功能结构和进化特征,为棘腹蛙生长发育调控方面的研究提供理论依据,本试验对棘腹蛙GH、类胰岛素生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)和类胰岛素生长因子-Ⅱ(IGF-Ⅱ)进行克隆并对其序列特征进行分析。结果显示:1)与两栖类模式动物的多重序列比对发现,棘腹蛙GH、IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ的功能结构域严格保守,具有一定的遗传多态性;IGF-Ⅱ的N端呈简缩进化趋势。2)遗传进化聚类分析发现,棘腹蛙IGFs与两栖动物聚为一支,并与硬骨鱼相对近缘,说明IGF-Ⅰ和IGF-Ⅱ进化地位相对原始;棘腹蛙GH则与蛙类、鱼类等水生动物相对近缘,暗示该基因具有趋同进化趋势。3)为进一步明确上述基因的特异性功能位点,利用Swiss-model server软件解析其蛋白质结构,最终确定IGF-Ⅰ的THR52、LEU53、PHE72、PHE73、SER74为潜在的功能分化位点,IGF-Ⅱ的TYR81、LYS82、LYS83为潜在的功能分化位点,GH的PHE208为潜在的功能分化位点。由此可知,棘腹蛙GH/IGFs轴的主要基因相对保守,但与已知模式物种相比,存在潜在的功能分化位点,可作为后期棘腹蛙GH/IGF轴功能研究和遗传进化特征分析的分子靶标。     

胰岛素样生长因子-Ⅰ的生物学功能及在畜牧业中的应用背景

下丘脑-GH-IGF-I轴是一个重要的体内分泌代谢轴,对生长发育的调控贯穿动物的整个生命过程.自Sallmon和Daughaday首次发现并报道这一与生长激素密切相关的因子以来,人们对胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)的研究方兴未艾,不仅对胰岛素生长因子(IGFS),而且对IGF受体(IGFR)、IGF结合蛋白(IGFBP)以及IGFBP酶也越来越关注.而大量研究表明,出生后生长激素(GH)对动物生长的调节作用是由IGF-I介导的,体内外试验也证明,IGF-I具有促进组织生长和参与组织代谢活动的作用.而重组IGF-I生物制品的出现,又为其在疾病诊断和治疗方面的研究开辟更为广阔的空间.     

IGF-Ⅰ对大鼠前体脂肪细胞增殖的影响

前体脂肪细胞是定向的干细胞系,其增殖与分化受诸多因素影响,调控前体脂肪细胞增殖分化意味着可能成功控制脂肪发育。本文采用原代培养的大鼠前体脂肪细胞,通过胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)处理,用细胞计数、生长曲线绘制、细胞倍增时间测定以及MTT比色的方法研究IGF-Ⅰ对大鼠前体脂肪细胞增殖的影响,探索控制脂肪发育的可能途径。结果表明:IGF-Ⅰ可以显著促进大鼠前体脂肪细胞增殖,缩短倍增时间。IGF-Ⅰ浓度80ng/mL为适宜浓度,倍增时间由67.49h下降到44.24h。     

利用生长轴各激素调控动物生长

动物生长受到多种激素的调控,其中生长激素能促进胰岛素样生长因子的合成,促使组织细胞的生长与分化,增加动物体蛋白合成,降低脂肪沉积,提高瘦肉率;生长抑素抑制生长激素的分泌,从而抑制动物的生长;而生长激素释放因子促进生长激素的分泌,有利于动物的生长;胰岛素样生长因子Ⅰ能促进动物的细胞分化、泌乳、繁殖以及代谢等;新近发现的Ghrelin是生长激素促分泌素受体的内源性配体,起促生长激素释放作用。通过对上述各种激素的调控可在一定程度上提高动物的生长。     

IGF-Ⅰ对初生宫内发育迟缓猪T细胞发育的影响

为研究IGF-Ⅰ对宫内发育迟缓(IUGR)猪胸腺T淋巴细胞分化的促进作用及Notch通路的调控作用,本实验在新生IUGR仔猪胸腺细胞培养体系中添加浓度为0、10、50、100 ng/mL的IGF-Ⅰ,以完全培养基培养的正常仔猪和IUGR仔猪胸腺T细胞分别作为正、负对照组。结果表明:培养第1天,IGF-Ⅰ处理组CD4~+和CD8~+T细胞比例均比正、负对照组高(P0.05);培养第3天,IGF-Ⅰ10 ng/mL组CD4~+T细胞比例最高,且正对照组显著高于负对照组(P0.05),但对于CD8~+T细胞来说,IGF-Ⅰ100 ng/mL组最高;培养第5天,正对照组CD4~+、CD8~+T细胞比例都最高,但50 ng/mL IGF-Ⅰ组显著高于负对照组(P0.05)。在培养全期,IGF-Ⅰ处理组Delta-like1 mRNA表达量均显著高于负对照组(P0.05),在第1天,IGF-Ⅰ10、50 ng/mL组Delta-like1 mRNA表达量低于正对照组(P0.05),然而,第3、5天则高于正对照组(P0.05)。Delta-like4和Notch2 mRNA的表达趋势与Delta-like1 mRNA的相似。本试验结果证明,IGF-Ⅰ能不同程度地改善IUGR猪T细胞的发育,促进CD4~+和CD8~+T细胞的转化与增殖,最佳剂量为IGF-Ⅰ10 ng/mL,培养时间不能超过3 d。IGF-Ⅰ可通过调控Delta-like4、Delta-like1和Notch2的基因表达来双阳性T细胞分化为CD4~+和CD8~+T细胞。