胰島素樣生長因子IGF-1有助預防心肌細胞死亡　基因療法現新契機

美國加州大學爾灣分校（UC Irvine）醫學院的研究團隊發現，一種結構類似胰島素的激素——胰島素樣生長因子（IGF-1），能夠透過啟動一系列細胞內生物化學反應，有效阻止心肌細胞死亡。這項研究成果已發表於2000年12月22日出版的《生物化學雜誌》。

首次詳盡揭示IGF-1與心肌存活的關聯

這是醫學界首次詳細描述胰島素相關激素與心肌細胞死亡之間的關係。研究結果顯示，基因療法未來有望用於治療多種心臟疾病，並避免糖尿病患者常見的心臟損害。

該校醫學與生物化學副教授Ping Wang博士及其同事發現，IGF-1能抑制引發細胞死亡的「殺傷因子」活性，從而阻止心肌細胞死亡。研究顯示，在基因中嵌入受IGF-1作用的化學物質，可能有助於逆轉最終導致心衰竭的心肌細胞死亡進程。

Wang博士表示：「我們近期已證實，血液循環中的IGF-1水平與心臟病發作患者的預後密切相關——IGF-1水平較低的心臟病發作患者，其康復比率明顯低於該生長因子水平較高的患者。這項研究幫助我們闡明了IGF-1和胰島素對心肌保護作用背後的生物化學機制，也為提升糖尿病及心臟病患者心肌存活能力的方法指明了方向。」

PI-3激酶：掌控心肌細胞存活的關鍵角色

研究人員發現，一種名為PI-3激酶的酶能模擬IGF-1的功能，抑制心肌細胞死亡。在經遺傳工程改造、帶有PI-3激酶的細胞中，引發細胞凋亡（apoptosis）的殺傷因子活性大幅降低，具體表現為細胞凋亡過程中肌細胞DNA斷裂的顯著減少。

這項研究更清晰地描繪出完整的生物化學路徑：IGF-1與肌細胞表面的IGF-1受體結合，進而激活PI-3激酶，而PI-3激酶在調控心肌細胞存活方面扮演核心角色。正常的細胞凋亡過程能清除退化細胞、減少對機體的損害；然而異常偏高的凋亡率則會殺傷過多健康細胞而致病，例如糖尿病的心臟併發症。

基因療法的潛力與未來展望

研究人員認為，嵌入能促進具有細胞保護作用的PI-3激酶基因，或可提高心臟病發作後心臟細胞的存活能力，並減少糖尿病患者的心臟併發症。

Wang博士指出：「IGF-1的結構與胰島素相似，兩種激素都能對彼此的細胞表面受體產生交叉作用，引起與單純胰島素相似的效果。既然糖尿病及其他心臟病患者常見心肌細胞凋亡增加的情況，我們認為這一途徑有望催生全新的基因療法。為此，我們首先需要獲得該途徑及其他途徑調節細胞凋亡的詳細資料。」

目前，研究團隊正持續深入研究細胞內由基因控制的IGF-1及信號蛋白，積極探索減少心肌細胞死亡的可行方案。