生长激素和 IGF-1 对人体骨骼肌合成代谢信号和干细胞募集的影响

该项目的总体目标是研究成人肌肉量减少（肌肉减少症）的潜在机制和生长激素 (GH) 的治疗潜力。 潜在的假设是，缺乏 GH 和随后减少的胰岛素样生长因子 I (IGF-I) 会损害骨骼肌干细胞的正常增殖，这与代谢功能障碍有关。

GH 是底物代谢和肌肉质量的重要调节剂。 GH 治疗通过脂肪组织中的脂解作用和减少脂肪组织三酰甘油 (TAG) 合成来减少总体脂肪量 (FM)。 在骨骼肌中，外源性 GH 给药产生将底物代谢从葡萄糖转变为脂质氧化。 此外，在充足的营养供应和维持胰岛素分泌期间，GH 通过产生 IGF-I 来介导蛋白质合成代谢作用。 循环 IGF-I 主要在肝脏中产生，但动物研究表明，局部产生的自分泌和旁分泌 IGF-I 足以维持正常生长。

GH 缺乏症 (GHD) 是一种罕见的疾病，其特征是垂体前叶 GH 分泌不足，需要外源性 GH 治疗。 细胞培养研究表明，GH 在缺乏 GH 的细胞中引起胰岛素样作用。 GH 通过与预先形成的 GHR 二聚体胞外结构域的位点 1 和位点 2 结合发挥其生物学作用。 GHR 激活启动受体相关 Janus 激酶 2 (JAK2) 的自磷酸化，随后诱导 GHR 交叉磷酸化。 胰岛素样作用由下游靶标（包括胰岛素受体底物 1 (IRS-1) 和 IRS-2）的酪氨酸磷酸化介导。 在生理条件下，这种信号通路被一类称为细胞因子信号抑制因子 (SOCS) 的蛋白质的作用所抑制。

成人的 GHD 可因外伤、感染、放射治疗或脑内肿瘤生长而获得。 它的特点是有许多不同的症状，包括能量水平降低、身体成分改变和肌肉力量减弱。 卫星细胞 (SC)，即骨骼肌干细胞，对于遗传性或自身免疫性肌肉疾病以及肌纤维在缺血、化学或机械损伤后的肌肉再生至关重要。 此外，SC 是在非创伤性机械超载期间向生长中的肌纤维提供新肌核的主要来源。 在大鼠中，GH 给药增加了肌肉纤维横截面中 SC 的数量，并且骨骼肌中的纤维类型组成在患有 GHD 的动物中发生了改变。 这些发现共同表明 GH 和 IGF-I 刺激对肌肉再生的重要性。