IGF-I,LongR3 IGF-I和MGF产品开发

我公司正在进行包括全长型胰岛素样生长因子-I(IGF-I,70个氨基酸),长链IGF-I(LongR3 IGF-I,83个氨基酸)和Machano-Growth Factor(MGF,110个氨基酸)的系列产品开发生产研究,目前处在中试阶段.其中LongR3 IGF-I已能够进行批量生产,且有部分存货,如有需要者可联系定购.同时欢迎拥有资金实力的企事业单位或个人参加该项目的合作开发.
联系人:郑先生
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Information on development of IGF-I,
LongR3IGF-I and MGF products

Our college (Institute) is doing development and production on Insulin-like growth factor-I (IGF-I), LongR3IGF-I and Mechano-growth factor (MGF). We have already produced some LongR3IGF-I. If there is someone who needs it, please contact us.
College of life science and technology;
Biotechnology Institute
Of Shanxi University, China
Communicator: Xiaohui Liu
Telephone: 86-0351 7011562
Email: lxh@sxu.edu.cn
IGF-I,LongR3 IGF-I和MGF基因工程产品简介
本课题组已完成了胰岛素样生长因子-I(IGF-I)及其衍生物LongR3IGF-I和变构体MGF基因工程菌的构建和实验室小试工作,目前已进入中试和批量生产阶段,在较短的时间内,有望达到克级水平的产量.有关这三种产品简介如下:
IGF-I
IGF-I(Insulin-like Growth Factor-I)代表胰岛素样生长因子-I.它是一种在人体自然产生的物质并且在青春期期间达到高峰.在青春期的几年间IGF-I负责自然的肌肉成长. IGF-I在人体有许多不同的效应,因为它能够增加氨基酸运输到细胞内,增加葡萄糖运输, 增加蛋白质合成,减少蛋白质降解,并且增加RNA合成.
IGF-I也能模拟胰岛素在人体中的作用.它使肌肉对胰岛素的作用更加敏感,因此如果当前正在使用胰岛素的人可以很大程度的降低胰岛素的剂量仍能达到同样作用,并且IGF-I还能够防止胰岛素使人变胖的作用.IGF-I在人体内最强大的作用还包括它能导致细胞增生现象.肌肉细胞肥大是在力量训练和类固醇使用期间经常出现的现象,但这只是简单地肌细胞大小的增加.在青春期后肌细胞的数目是一定的,体育锻炼能做的只是增加这些肌细胞的大小,但实际上不获取更多数目的肌细胞.但IGF-I的使用能导致切实的肌组织中细胞数量的增加,并且通过力量训练和类固醇使用能进一步使这些新的细胞成熟,换句话说使它们增长变得更加强壮.所以在某种程度上IGF-I可以改变一个人肌肉组织和细胞数目方面的遗传特性.也就是说 IGF-I促进当前类型细胞的增生和分化.改变了个体遗传条件所限制的形成强大肌肉大小和密度方面的能力.
在IGF-I和生长激素(GH)之间有很多相似性.人们经常会问二者哪个更加有效.GH不直接引起肌肉增长,它是通过间接增加蛋白质合成能力,增加个体能有效地使用胰岛素的量,并且增加个体能有效地使用促蛋白合成甾类激素的量.当它(GH)在人体被分解时 GH也可以通过刺激IGF释放间接地导致肌肉成长.因此某种程度上也可以把GH看作为是IGF-I前体.简单的说IGF-I在直接导致肌肉成长和密度增加方面比GH更有效.IGF-I在花费方面也更经济.
IGF常常可以单独使用也能取得很好的效果,生长激素使用时常需要大剂量的anabolics和胰岛素的配合使用才能获得好的效果,但IGF-I不是这样.它可以单独使用并且健身者还经常用它来衔接健身训练的周期,在这个衔接期是使用IGF-I的最佳时机,因为它不会干扰自然睾甾酮生产,因此它不影响在这期间激素恢复到正常水平.
IGF已于2005年被美国粮食与药物管理局批准作为临床治疗用药物.目前在其对神经组织修复,烧伤患者的应用,并且作为可能的援助艾滋病患者恢复萎缩的的肌肉等方面的机理做了大量的研究工作,有许多不同的IGF-I类似物可利用,其中两种最常见和最有效.通常的IGF-I只有大约10-20分钟半衰期,在人体和迅速被破坏,它可以结合某些蛋白质延长半衰期, 但这种方法并不容易做到,有一个更加有效和经济的做法可以实现延长其半衰期.这就是利用 IGF-I的最有效的形式long R3 IGF-I.
Long R3IGF-I
它在IGF-I的基础上有了化学结构的改变,另外还有氨基酸变动从而避免了在人体结合蛋白质,使它有更长的半衰期(大约20-30个小时)."long R3 IGF-I是包含83氨基酸的IGF-I类似物,在完整的人IGF-I序列基础上将N端第三位的谷氨酸(Glu,E)改为精氨酸(Arg,R),并且在N端多加了13个氨基酸.提高了IGF肽的生物活力."
long R3IGF-I比IGF-I 明显强大.这归结于long R3IGF-I减少了所有已知IGF结合蛋白的结合.而这些结合蛋白通常是抑制IGF生物活性的."
健身使用介质级纯度(93 %~95 %)的就足够了,花费不是很高.还有一种受体级纯度(99 %)的,但它非常昂贵,并且二者之间的唯一重大区别只能在实验室条件下才能发现. long R3 IGF-I根据来源不同在市场上的价格大约每毫克$ 300-$ 500, 因为世界上仅有几家实验室能合成并且仅面向研究公司和生物研究机构.所以它是非常紧俏,不是很容易就能获得.
long R3IGF-I的另一优势是它增重的主要成分是纯精瘦的肌肉组织,而不像类固醇使用后增重的主要是水分.以一定的有效剂量每2-3个星期能增加1-2磅新的肌肉组织,并且如果协同睾甾酮,促蛋白合成甾类和胰岛素的使用这种效果还可以增加.使用IGF-I后血管的增加也是非常常见的,有人报告称看见静脉在他们以前从未有过的地方出现.另一个效果报告说在IGF-I使用周期的过程中,虽然伴随有大剂量类固醇的使用和大量的食物,而使用者仍能保持精瘦,这或许是健身者最中意的效果.
总之,由于IGF-I能彻底改变遗传方面的不足,所以它是一种非常好的健身类药物. IGF-I 是多肽类激素,大小同胰岛素差不多.脑下垂体释放生长激素(GH)后可刺激肝脏生成IGF-I.许多GH的促生长功能实际上是通过IGF-I的效应实现的.GH/IGF-I的转换率随个体不同而不同,大约是每一IU. GH可产生4-6mcg IGF-I.IGF-I能促进许多不同的组织增长.IGF-I同其他生长因子一样可以刺激细胞进行有丝分裂和分化.在肌肉组织IGF-I可引起新的肌纤维生长,继而增加了新的睾甾酮受体.使用者都一致认为,它极大提高类固醇周期的效果.他们也似乎对其减少脂肪和提高血供的能力也表示肯定.
力应激性生长因子(MGF)
MGF(Mechano growth factor)力应激性生长因子,也被称为 IGF-I Ec型,是IGF-I(胰岛素样生长因子-I)的一种异构体,是由于信使RNA选择性拼接的结果.IGF-I Ec/MGF,在正常生理状态下不太常见,但当骨骼肌或心肌在机械负荷加大的状态下表达增加,通过自分泌或旁分泌的形式起作用,被认为具有参与肌肉损伤后修复的过程[37].
1. MGF的生理作用
(1)MGF与卫星细胞
出生后肌肉的增长和再生与单核细胞有关,即卫星细胞(satellite cells),被认为是肌肉干细胞.卫星细胞在静止的状态下,存在于肌纤维之间.这些细胞,一旦被激活,就会增殖,分化,然后与已存在的肌纤维融合,通过这样的过程为肌纤维提供新的核,新编码表达基因,实现肌纤维所需纤维蛋白质含量的比率,完成适应性保护功能[40].因此卫星细胞在局部组织修复和重塑时有重要作用.用哺乳动C2/C12骨骼肌细胞株进行细胞转染培养的研究表明,MGF具有激活卫星细胞,促使细胞增殖,同时压制其分化的作用.采用肌肉注射方法,把含有MGF cDNA的表达载体注入到鼠胫骨前肌,仅仅在2周之内肌肉质量就增加了20%,而含IGF-IEa cDNA的病毒载体被注入后,4个月才增加20%[41].这表明MGF cDNA与肌肉质量的变化有着惊人的潜在联系.同时,制备肌肉恒冷切片,并测定肌纤维尺寸,发现平均增加25%,但是只有受注射的纤维变大,而非所有纤维都变大,证明MGF作用效果的显著性,而且这种肌肉组织质量的增加,具有生物学活性和生理学意义.另外,Aperghis等实验表明,MGF对运动神经元存活也有显著作用,认为神经元的维持,存活与卫星细胞的激活一样,MGF在其中都起着重要的作用[ 42 ] .
(2)MGF与肌萎缩现象
当肌肉受力刺激时,增强卫星细胞活动是肌肉局部组织修复和再生的需要.MGF激活卫星细胞,增加成肌细胞的增殖能力,可以很好的解释肌损失现象.随着年龄的增长骨骼肌的再生能力逐渐降低.老年人骨骼肌内的卫星细胞量并不比年轻人的少(Carlson. 2001).老年人的肌肉组织响应力刺激时,局部MGF的表达相当低,激活卫星细胞数量相当有限,无法完全修复损失肌肉,所以出现肌损失萎缩现象[43].最近的实验也证实这一点,同样的力学刺激,5天后,幼鼠的MGF表达增加了1000%,而24个月大的鼠只增加了250%.Hameed对70～80岁的老年人进行的抗阻训练也得到MGF 增加(163%)的结果,这对于结合力学刺激治疗老年肌萎缩提供了有利依据.
至于营养障碍导致的肌肉萎缩(如脊髓病性肌萎缩,Duchenne) ,可能是因为复杂的营养障碍基因影响了力转导过程,即使施加结合电刺激的拉伸作用,也没有MGF表达,局部不能产生修复所需要的MGF,也就不能激活卫星细胞,细胞则不能增殖更新,发生细胞凋亡, 结果产生肌肉质量累积损失(Heslop. 2000,Abdulrazzak. 2001).这就说明MGF有一种诱导局部蛋白质合成和防止细胞凋亡的高潜能.
因此,在骨骼肌中确实存在一种组织机制,虽然没有细胞置换,但却能阻止细胞凋亡,而MGF激活卫星细胞在实现这一过程中起着至关重要的作用.
2. MGF的研究现状
近来研究表明MGF不仅只存在于骨骼肌,心肌中,在神经系统中也发现其存在,具有修复损伤神经的作用.所以随着对MGF认识的不断深入,MGF的研究工作也日益受到越来越多的关注与重视.在开发应用方面,鉴于MGF 对肌肉萎缩治疗,运动康复训练,肌肉,神经损伤修复,治疗运动神经元疾病,改善心肌梗塞及脑卒中的愈后等广泛的应用前景,国外研究者已开始进行实验性治疗,处于探索起步阶段,而我国在这一领域仍处于空白.因此,加速开发MGF产品,抢占市场先机,既具有紧迫性,又有着潜在的巨大经济效益.
国内关于MGF的研究报道甚少,国外Goldspink等人已利用直接注射MGF cDNA入实验动物体内的方法,研究了MGF对面神经切断术后的修复损伤作用.结果发现相距3毫米的神经创面在两周内就得到愈合,明显优于对照组,并且发现其对运动神经元的保护效果达到了80%以上.
产品市场分析
IGF-I主要用于临床研究阶段的糖尿病,神经损伤,烧伤创伤,艾滋病人的肌肉损耗,危重病人的救治等,还用作抗衰老剂,美容保健等,市场广阔.LongR3IGF-I 用于健美,抗衰老等,国外市场大量需求,MGF可用于治疗治疗神经损伤,肌肉萎缩及肥胖症等.上述三种产品的医疗保健用途还在不断地进行开发,新的用途不断涌现,因此,可以断定,未来的市场会越来越大.由于国际市场对这些产品有很大的需求,但大规模生产的企业廖廖无几,造成市场价格昂贵.目前,在国际市场,毫克级的IGF-I (纯度95%)价格为最低250美元/毫克,LongR3IGF-I为330美元/毫克(纯度 93%-95%)和500-600美元/毫克(纯度99%),MGF价格类似.因此越来越多的国外商家及用户到中国寻求价格相对比较便宜的产品.而国内市场至今还没有被开发,且能生产这几种产品的企业或研究单位(包括高等院校)微乎其微,这就为我们提供了非常难得的机遇.我们的产品出来,即使以国际市场十分之一的价格出售,仍然可以获得较高的利润.
项目可行性及进展情况
在技术上,IGF-I和LongR3IGF-I的实验室小试工作已经完成,目前正在进行中试试验,并已建立初步的纯化工艺路线,产品纯度达到95%左右,且生产成本十分低廉.MGF实验室小试和中试正在同步进行.在基因工程菌的规模性发酵罐培养方面,已经取得重要进展,实现了每升发酵液获得8克包涵体的可喜成果.MGF的表达结果也令人满意,达到菌体蛋白的20%左右,为今后的纯化提供了良好基础.因此可以比较有把握的说,实现上述三种产品的规模化生产是完全可行的.
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