근육과 뼈의 성장 호르몬과 IGF-1 경로

### 근육과 뼈의 IGF-1 및 성장 호르몬 경로 해부하기
* 🔬 연사는 이 회의를 주최한 Linda에게 감사를 표하며, **근육과 뼈에서 IGF-1과 성장호르몬의 역할**에 초점을 맞춘 더그 거 알로, 카렌 에서와의 공동 연구를 **NIAMS의 지원**을 받아 수행했다고 강조합니다.
* 📊 근육과 뼈 발달에서 **성장 호르몬과 IGF-1 축의 중요성**이 확립되었으며, 이러한 성장 인자가 수용체를 통해 상호 작용하는 방식을 이해하는 데 중점을 두었습니다.
* 이 연구는 유전자 변형 마우스 모델을 사용하여 특히 골격 성장과 조골세포 기능의 맥락에서 **성장 호르몬과 IGF-1의 효과**를 구분하는 것을 목표로 합니다.
* 연구 결과에 따르면 **성장 호르몬 수용체가 결핍된 생쥐는 정상적인 성장판 발달**을 보이며, 이는 **국소 IGF-1이 성장 호르몬 신호의 부재를 보완**하는 반면 **IGF-1 수용체의 결핍은 심각한 성장 지연**으로 이어진다는 것을 시사합니다.
* 💪 근육 연구에서 **IGF-1은 근아세포 증식을 자극**하는 것으로 나타났으며, **성장 호르몬은 IGF-1 의존 경로**를 통해 근아세포 융합을 촉진하여 근육 발달에서 각 호르몬의 역할이 서로 다르다는 것을 나타냅니다.
* ⚖ 이 연구는 또한 **성장 호르몬 수용체가 없는 생쥐는 인슐린 저항성이 생겨 지방이 축적**되는 반면, **IGF-1 수용체가 없는 생쥐는 유사한 대사 이상**을 보이지 않아 대사 조절에 대한 별도의 경로를 제시합니다.
* 연구 결과에 따르면 성장호르몬은 주로 **근육 대사와 인슐린 감수성**에 영향을 미치는 반면, IGF-1은 **근육 분화와 성장**에 중요한 역할을 하며 이러한 동화 작용 경로의 복잡성을 강조합니다.
* 🤔 프레젠테이션은 근육과 뼈 생리학에서 이러한 성장 인자의 뚜렷하고 상호 연결된 역할에 대한 추가 탐색을 요청하며 **청중의 질문과 토론을 유도하는 것**으로 마무리됩니다.

성장호르몬과 IGF-1은 서로 다른 신호 경로를 통해 근육과 뼈 성장에 독립적으로 영향을 미칩니다.

Clemens: The Growth Hormone/IGF-1 Axis in Bone and Muscle

ASBMR

근육과 뼈에서 IGF-1과 성장호르몬 작용 해부하기

이 연사는 근육과 뼈를 만드는 데 있어 성장 호르몬과 IGF-1 축의 중요성에 대해 논의하며, 이 두 인자의 상호 연관성을 강조합니다.

또한 이러한 성장 인자의 독립적인 효과와 복합적인 효과를 탐구하기 위해 유전적으로 변형된 마우스 모델의 데이터를 제시합니다.

이 강연은 성장호르몬과 IGF-1의 뼈 효과에 초점을 맞춰 신호 전달 경로와 각 인자의 고유한 역할을 명확히 밝히는 것을 목표로 합니다.

생쥐에서 성장 호르몬과 IGF-1 수용체의 역할

성장호르몬 수용체가 결핍된 생쥐의 성장판은 정상이었으며, 이는 국소 IGF-1 상향 조절과 순환이 표현형을 회복시켰을 수 있음을 시사합니다.

반면, IGF-1 수용체를 제거하면 성장이 지연되고 비대 영역이 짧아져 성장판 신장에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났습니다.

조골세포 증식을 자극하는 성장 호르몬의 능력은 또한 IGF-1 신호에 의존하는 것으로 밝혀져 성장 호르몬 수용체가 이러한 과정에 필수적이라는 개념에 도전했습니다.

근육 세포 증식과 융합에서 IGF-1과 성장호르몬의 역할

IGF-1과 성장 호르몬은 마우스 근육 세포에서 근아세포 증식과 융합에 미치는 영향을 연구했습니다.

IGF-1은 BrdU 통합과 근핵 축적을 자극한 반면, 성장호르몬은 처음 24시간 동안은 효과가 없었지만 두 번째 단계에 추가되었을 때 융합을 자극했습니다.

이 연구는 성장호르몬이 효과를 발휘하는 수용체를 확인하기 위해 수용체가 녹아웃된 근아세포를 실험에 사용했습니다.

근육 발달에서 성장호르몬과 IGF-1의 역할

성장 호르몬과 IGF-1은 근육 세포 발달에 중요한 역할을 하며, IGF-1은 MYBL 증식을 자극하고 성장 호르몬은 근섬유 융합과 분화를 촉진합니다.

시험관 내 실험에 따르면 성장호르몬의 효과는 NFATC2 및 I4 축적을 포함하는 IGF1 의존 경로를 통해 매개되는 것으로 나타났습니다.

생쥐 모델을 사용한 생체 내 연구에 따르면 성장 호르몬 수용체가 없으면 근육 섬유 유형과 직경이 감소하여 근력이 감소하는 것으로 나타났습니다.

생쥐에서 성장호르몬 수용체 녹아웃이 미치는 영향

근육에 성장호르몬 수용체가 결핍된 쥐는 음식 섭취량이나 에너지 소비량의 변화 없이 지방 축적과 인슐린 저항성이 증가했습니다.

이 마우스는 또한 혈청 포도당과 중성지방 수치가 높아 인슐린 저항성이 시작되었음을 확인했습니다.

인슐린 수용체 경로가 하향 조절되어 IRS1에서 세린 1101의 인산화가 증가하여 인슐린 감수성이 감소하는 것으로 밝혀졌습니다.

근육 발달에서 IGF-1과 성장호르몬 수용체의 역할

생쥐의 IGF-1 수치는 약간 증가했지만 지방이나 인슐린 저항성이 나타나지 않아 대사 경로가 분리된 것으로 나타났습니다.

IGF-1 수용체 녹아웃 마우스와 성장호르몬 수용체 녹아웃 마우스 모두 근핵과 근섬유 단면적에서 조직학적 변화가 동일하게 나타났습니다.

분리된 근섬유에 대한 예비 실험 결과, IGF-1 수용체 녹아웃 근섬유는 힘이 덜 발생하여 여기-수축 결합에 기능적 이상이 있음을 나타냈습니다.

근육 발달과 신진대사에서 성장호르몬과 IGF-1의 역할

성장호르몬은 IGF-1 수용체를 통해 근육 섬유 발달을 조절하는 동시에 신진대사와 인슐린 반응성에도 중요한 역할을 합니다.

성장호르몬 수용체가 녹아웃되면 음식 섭취나 에너지 소비에는 영향을 미치지 않으면서 근육의 인슐린 저항성을 유발합니다.

성장호르몬과 IGF-1의 사용은 대조적인 영향을 미치는데, 성장호르몬은 인슐린 불내성과 저혈당증을 유발하고 IGF-1도 저혈당증의 위험을 수반합니다.

성장호르몬이 인슐린 저항성에 미치는 영향

소아 성장호르몬 치료는 간과 지방세포의 인슐린 저항성을 유발할 수 있지만, 그 주된 영향은 근육 조직에 미치는 것으로 보입니다.

근육이 인슐린 저항성이 심해지면 근육과 주변 조직 모두에 지방이 축적될 가능성이 있습니다.

이 과정에서 IGF-1 수용체와 mTOR 경로의 역할은 아직 명확하지 않으며, 인간의 성장호르몬 결핍과 말초 지방 사이에 상관관계가 있다는 증거가 있습니다.