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小児ケア 2018: 成長の停滞 インスリン様成長因子の役割 - サンギータ ヤダブ - マウラナ アザド医科大学

サンギータ・ヤダブ

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成長は、子供の健康、栄養状態、遺伝的背景を示す敏感な指標です。子供の成長はホルモンだけでなく、栄養や、甲状腺機能低下症、慢性肝疾患、糖尿病、吸収不良などの慢性全身疾患など、他の多くの要因によっても制御されます。成長に影響を与える主なホルモンは、成長ホルモン (GH)、甲状腺ホルモン、副腎アンドロゲン、性ステロイド、グルココルチコイド、ビタミン D、レプチン、インスリンです。成長ホルモンは縦方向の骨の成長を促進します。GH は、肝臓のインスリン様成長因子 (IGF-1) 産生を刺激することで、標的組織に効果をもたらします。IGF-1 は、肝臓で生成されるプロインスリンと構造的に相同性のある単鎖ポリペプチドホルモンです。IGF-1 は少なくとも部分的に GH に依存し、GH の同化作用や有糸分裂作用の多くを媒介します。代替仮説は、成長は前駆細胞の分化とそれに続くクローン増殖の結果であるという前提に基づく二重効果理論です。GH は細胞の分化と IGF-1 応答性の発達を直接促進します。

Clonal expansion of these differentiated cells is mediated by local production of IGF-1 in response to GH. IGF-1 appears to be critical for fetal and postnatal growth. Levels of IGF-1 are inversely related to Body Mass Index (BMI). Inadequate calorie intake and/or protein intake is by far the most common cause of growth failure. Protein energy malnutrition is frequently characterized by elevated basal serum GH concentration. In generalized malnutrition i.e. marasmus, GH levels may be near normal or even lower. Under-nutrition could have an effect on GH signal at multiple points on the pathway and cause a state of GH resistance. In animal and cell-based models, caloric restriction is related to a discount in GH receptor messenger RNA transcription. Hypoglycemic agent will increase internal organ GH receptor availableness, and reduced hypoglycaemic agent concentration throughout abstinence could play a job within the reduction of GH receptor transcription. Calorie and macromolecule deficiency disease also can cause GH resistance through effects on post-receptor signal. Embryonic cell protein twenty one (FGF21) is created by adipocytes and hepatocytes, and concentrations are hyperbolic in abstinence. FGF21 reduces STAT5b phosphorylation and will increase Suppressor of protein signal two (SOCS2) expression, each of that decrease IGF-I production. FGF21 additionally will increase IGFBP-1 expression, that additional reduces IGF-I bioavailability for signal. Another potential mechanism involves Sirtuin-1, a deacetylase that mediates the metabolic response to abstinence through its effects on aldohexose and macromolecule metabolism. Sirtuin-1 additionally inhibits the amino acid phosphorylation of STAT5, and represents a further cellular mechanism of GH resistance in deficiency disease. Zn metal and vitamin B complex deficiencies may additionally be related to GH resistance and reduced IGF-I, though the mechanisms of every of those are unknown. In both the conditions, serum IGF-1 concentrations are typically low. Malnutrition is a form of GH Insufficiency (GHI) in which serum IGF-1 concentrations are reduced in presence of normal or elevated GH levels. Elevated GH levels represent an adaptive response whereby protein is spared by the lipolytic and anti-insulin actions of GH.

血清中の IGF-1 濃度の低下は、貴重なカロリーが成長に必要な量から生存に必要な量へと移行されるメカニズムです。重度の成長障害につながる IGF-1 欠乏のまれな原因は、視床下部機能不全、下垂体 GH 欠乏、および一次性または二次性 GHI です。IGF-I 濃度の低下は、上皮管症状がない場合でも、吸収不良性疾患の初期症状でもあります。この疾患は、無症状の消化不良 (単一症候性セリアック病と呼ばれる) (唯一の症状は成長障害) から、重度の欠乏症および二次性成長障害まで、幅広い症状と徴候を伴う可能性があります。症状が最小限の小児でも、IGF-I は診断時に制御されており、BMI の上昇と並行してグルテンフリーの食事で正常化します。疾患が確立している小児では、タンパク質への曝露により、小さな内膜炎症の程度に比例して現在の IGF-I 濃度が低下します。 IGF-I と疾患活動の相関関係は、小児および成人を対象とした複数の研究で再現されており、この理由から、IGF-I は疾患活動を観察するためのさらなるマーカーとして推奨されています。したがって、成長障害のあるこれらの患者は、慎重な成長学的評価と GH-IGF 軸の適切な測定によって評価されます。IGF-1 および IGFBP-1、IGFBP-3 の欠乏が判明すると、視床下部-下垂体-IGF 機能の徹底的な評価が必要になります。したがって、成長を調節する他のすべての因子とともに、インスリン様成長因子は成長の減衰に重要な役割を果たします。