在許多病理狀態下，血液中的IGF及結合蛋白的水平都能發生顯着變化，在腎功能衰竭，糖尿病，腫瘤等疾病的診斷、治療中，具有廣泛的前景。IGF也有促進細胞對氨基酸的攝取和蛋白質合成及細胞遷移等功能。在多種細胞中通過減少細胞凋亡而發揮生存因子作用。IGF軸系統組分之間的平衡與變化，影響着細胞的生長、存活、遷移及細胞外間質合成。
1 IGF-1的特點
IGF-1又稱生長介素.是一個非糖基化，含70個氨基酸殘基的單鏈多肽，分子量76461。IGF-1受生長激素調節。其結構和生物學功能都與前胰島素相似。哺乳動物中幾乎所有組織都有合成和分泌的能力，但分泌量甚微。IGF-1是心肌細胞的一種生長因子.也調節細胞週期發展，影響細胞分化，並明顯提高細胞外基質的合成。IGF-1還是重要的抗凋亡因素，具有促進血管平滑肌細胞(VSMC)增殖功能，參與原發性高血壓(EH)及左心室肥厚(LVH)發生。
2 IGF-1與心肌細胞分化
IGF-1的刺激誘導MHC和肌鈣蛋白I的mRNA表達.增加成人心肌細胞中的蛋白合成，誘導細胞肥厚。一般認爲心肌細胞爲終分化細胞.在出生後不久即失去了有絲分裂的能力。IGF-1誘導心肌細胞增殖的實驗結果正在改變人們認爲成熟心肌細胞不能分化增殖的錯誤觀念。最有力的證明心肌細胞能夠分裂的證據是在功能失代償的衰老大鼠心臟中發現端粒縮短和端粒酶活性降低。病人心肌梗死後，梗死遠側心肌細胞能夠分裂增殖。有絲分裂的心肌細胞富含肌纖維並且佔細胞漿組成的絕大部分。這些特徵提示成熟心肌細胞能夠重新進入細胞週期並且分裂，但是心肌細胞的複製潛能有多大還不清楚。有報道：IGF-1處理的成人心肌細胞顯示新生肌纖維極爲明顯的增生。
在壓力負荷過大引起的心臟肥厚，以及高腎素型和低腎素型高血壓動物模型中，左心室]GF-ImRNA及其蛋白合成均增加，提示ICF-1可能是適應性肥厚反應的共同介導因子，IGF-1是調節細胞有絲分裂的肽類激素，與靶細胞膜上的受體結合後，受體構象發生變化，相應的蛋白激酶被激活，使特定生長因子磷酸化，從而將作用信號傳遞到細胞核內激活c-myc、cun等原癌基因，促進心肌細胞DNA的複製，RNA和蛋白質合成。但IGF-1與心肌肥大的關係有研究表明，年幼和成年動物的心臟生長主要表現爲以前固有的心肌細胞的肥大而非增生。
培養的成年兔心肌細胞在無機械負荷作用下，應用重組人IGF-I能增加心肌細胞蛋白的累積速度，而IGF-1的中和抗體和IGF-1受體的單克隆抗體則分別抑制重組人IGF-1所致的心肌細胞蛋白的累積和轉運。說明IGF-1可直接促進心肌細胞的肥大。用10—7mol/L的IGF-1還能增加培養的新生鼠的心肌細胞肌球蛋白輕鏈2和肌鈣蛋白1mRNA的含量。在給予IGF 48小時後心肌細胞大小几乎增加l倍，而心肌細胞數量無明顯改變。
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3 IGF-1與心肌細胞外基質
以往推測IGF-I進入組織間隙，促進成纖維細胞合成膠原，增加心肌細胞外基質。但有報道，給正常大鼠應用重組人IGF-1(ragIg—ld-1)14天后，左室重量和左室重量/體重比值均顯着增加(P<0.01);在結紮冠狀動脈2天后給予IGF-I(3mg·kg-I·d-I)，左室重量也顯着增加。Cittadini等研究發現。成年大鼠給予上述同劑量的IGF 14周後，不僅心肌細胞的直徑增加，而且還能引起LVH。但心肌細胞外基質未受影響。
4 IGF-1與VSMC
高血壓就其細胞學本質來說，爲VSMC增殖。而IGF-1參與VSMC增殖，可能機制爲IGF-I作爲促進因子，刺激細胞從G1期進入S期，從而促進VSMC、內皮細胞增殖調節動脈壁厚度[18]。研究表明IGF-1能降低一氧化氮合成酶(NOS)活性，抑制NO合成。進一步揭示血清1GF-I和NO水平失衡在高血壓發生、發展中起重要作用。
5 IGF-1與心肌細胞凋亡
心室壁壓力的顯着增加，激活了存活於心肌細胞的-I R自分泌系統。IGF-1分泌增多，IGF-1 R表達增多，用來抑制細胞凋亡。促進增殖肥厚，參與心肌重構。
6 IGF-1與左室肥厚
高血壓患者血流動力學負荷過重是誘發左室肥厚的始發和基本的刺激因素。IGF-I可能通過以下三個途徑與左室肥厚相聯繫：
①直接作用於心肌本身。
②作用於腎臟血管系統，引起腎功能損害.進而加重心臟負荷。
③作用於冠狀動脈，加重動脈硬化，導致心肌缺血，進而心肌肥厚。IGF-I能與載體蛋白結合，有利於其向外周血轉運。
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因此，血清IGF-1水平能反映心室肥厚的程度。研究顯示：在EH組中IGF-I是LVH的獨立危險因子。有研究表明血清IGF-I水平與LVI'H呈顯着正相關(P<0.01)，迴歸分析IGF-1、AngⅡ爲左室肥厚的獨立危險因子(OR=1.008、1.081;p=0.020、0.020)。結果顯示IGF-1、AngⅡ與動脈血壓關係密切.同左心室體積指數(LVM])一樣，爲原發性高血壓左心室肥厚的重要指標。IGF-I還增加心臟的射血分數，但心肌肥厚、負荷加重、耗氧量增多，將最終降低細胞的收縮能力，且由於間質纖維化，心肌舒張順應性減低.而進一步加重充血性心力衰竭。
VenchJa等研究則表明，循環血中IGF-1水平是EH患者左室質量和幾何學形狀改變的一項獨立危險因素。研究提示F_,I-I併發LVH時]GF-I水平明顯升高，進一步證實了神經內分泌激素在LVH發生發展中的作用。特發性肥厚型心肌病(HCM)患者心肌中的IGF-1水平明顯較主動脈瓣狹窄患者的高。IGF-I mRNA水平較心臟移植後組明顯增高(P=0.02)。免疫組化和原位雜交研究表明特發性HCM患者心肌中免疫組化和原位雜交研究表明特發性HCM患者心肌中IGF-I的表達顯着增高。由此可以推測IGF-l水平增高可能不是心肌肥厚的結果，而是心肌肥厚的原因。
7 展望
傳統治療心室重構的藥物對整個細胞因子網絡幾乎沒有作用。目前細胞因子在心衰中的作用日益引起人們的關注。冠狀動脈硬化是心室重構的常見原因之一。而IGF-1參與冠脈VSMC增殖。IGF-1抑制劑如促生長素抑制素、octmde、anoopeptin能抑制血管平滑肌細胞增殖和新內膜形成。但上述藥物的臨牀作用尚不能肯定。抗細胞因子治療可能是今後研究的熱點。多種降壓藥可逆轉左室重構。在以左室重構爲主要特徵的心臟病治療中。僅有對腎素.血管緊張素系統的阻斷和血壓的控制是不夠的。有些學者認爲細胞因子的水平應該成爲治療的一個靶點。
