• 제목/요약/키워드: Insulin/IGF-1 signaling

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Growth Regulation in IGF-1 Receptor Transgenic Mice

  • Kim Hyun-Joo;Shin Young-Min;Chang Suk-Min;Park Chang-Sik;Jin Dong-Il
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제30권2호
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    • pp.93-97
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    • 2006
  • To study the signaling effect of insulin-like growth factor-I(IGF-1), transgenic mice containing IGF-1 Receptor (IGF-1R) cDNA fused to metallothionein promoter were produced by DNA microinjection into the pronucleus of mouse zygote. Three founders were produced with transgenic mice containing IGF-1R gene. Transgenic mice lines contained approximately $4{\sim}20$ copies of transgenes per cell and transmission of this gene into the progeny with Mendelian manner were determined. The founder mice were mated with normal mice to produce $F_1$ mice and then $F_2$ mice. Transmission rates of IGF-1R transgene in the progeny mice were $25{\sim}60%$ in $F_1$ generation and $40{\sim}50%$ in $F_2$ generation. The mRNA expression of IGF-1R transgene in liver was analyzed using RT-PCR for IGF-1R gene in liver. When body weights of transgenic pups were measured during 4, 10 and 14 weeks after birth, IGF-1R transgenic mice grew faster than non transgenic littermates. This study indicated that growth regulation by IGF-1 signaling through IGF-1R can be elucidated using IGF-1R transgenic mice.

Metformin Down-regulates Endometrial Carcinoma Cell Secretion of IGF-1 and Expression of IGF-1R

  • Zhang, Yu;Li, Meng-Xiong;Wang, Huan;Zeng, Zheng;Li, Xiao-Mao
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권1호
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    • pp.221-225
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    • 2015
  • As metformin can inhibit endometrial carcinoma (EC) cell growth and the insulin growth factor (IGF) system is active in EC, the question of whether it can regulate endometrial carcinoma cell secretion of IGF-1 or expression of IGF-1 receptor (IGF-1R) is of interest. In this study, serum IGF-1 levels in EC patients were found to be comparable with that in the non EC patients (p>0.05). However, the IGF-1 level in the medium of cultured cells after treatment with metformin was decreased (p<0.05). IGF-1R was highly expressed in human endometrial carcinoma paraffin sections, but IGF-1R and phosphor-protein kinase B/protein kinase B (p-Akt/Akt) expression was down-regulated after metformin treatment (p<0.05). In summary, metformin can reduce the secretion of IGF-1 by Ishikawa and JEC EC cell lines and their expression of IGF-1R to deactivate downstream signaling involving the PI-3K/Akt pathway to inhibit endometrial carcinoma cell growth.

Klotho plays a critical role in clear cell renal cell carcinoma progression and clinical outcome

  • Kim, Ji-Hee;Hwang, Kyu-Hee;Lkhagvadorj, Sayamaa;Jung, Jae Hung;Chung, Hyun Chul;Park, Kyu-Sang;Kong, In Deok;Eom, Minseob;Cha, Seung-Kuy
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제20권3호
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    • pp.297-304
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    • 2016
  • Klotho functions as a tumor suppressor predominantly expressed in renal tubular cells, the origin of clear cell renal cell carcinoma (ccRCC). Altered expression and/or activity of growth factor receptor have been implicated in ccRCC development. Although Klotho suppresses a tumor progression through growth factor receptor signaling including insulin-like growth factor-1 receptor (IGF-1R), the role of Klotho acting on IGF-1R in ccRCC and its clinical relevance remains obscure. Here, we show that Klotho is favorable prognostic factor for ccRCC and exerts tumor suppressive role for ccRCC through inhibiting IGF-1R signaling. Our data shows the following key findings. First, in tumor tissues, the level of Klotho and IGF-1R expression are low or high, respectively, compared to that of adjacent non-neoplastic parenchyma. Second, the Klotho expression is clearly low in higher grade of ccRCC and is closely associated with clinical outcomes in tumor progression. Third, Klotho suppresses IGF-1-stimulated cell proliferation and migration by inhibiting PI3K/Akt pathway. These results provide compelling evidence supporting that Klotho acting on IGF-1R signaling functions as tumor suppressor in ccRCC and suggest that Klotho is a potential carcinostatis substance for ccRCC.

유방암세포에서 에스트로겐 수용체와 성장인자 수용체 사이의 양방향 상호작용 (Bidirectional Cross-talk Between Estrogen Receptor and Growth Factor Receptors in Breast Cancer Cell)

  • 민계식
    • 생명과학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.265-273
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    • 2018
  • 에스트로겐(E2)은 유방암의 발달과 진행에 관여하며, 에스트로겐 수용체(ER)에 의해 매개된다. ER은 유방암세포에서 epidermal growth factor receptor와 insulin-like growth factor-1 receptor의 신호전달경로들 사이에서 다양한 cross-talk을 통하여 세포의 증식, 이주, 침습 및 약물에 대한 저항성을 일으키는데 중요한 역할을 수행한다. 유방암은 내분비신호전달의 항상성 붕괴에 의해 주로 발생되며, 특히 E2/IGF-1/EGF와 ER/G-protein estrogen receptor (GPER)/IGF-1R/EGFR, 그리고 이들의 세포내 신호전달 매개인자들의 통제되지 않는 발현과 활성증가에 의해 유발된다. 이러한 변화는 E2와 성장인자 신호전달 사이의 복잡한 cross-talk에 영향을 주어 결국 암의 진행과 내분비조절인자들에 대한 저항성을 갖게 된다. 따라서, E2와 성장인자들 사이의 cross-talk에 관한 분자적 기전을 단계별로 규명하는 것은 유방암의 다양한 유형에 따른 맞춤형 치료에 기여할 것으로 사료된다. 특히, 다양한 유전형 및 표현형을 가진 유방암의 치료를 위한 전략으로서, ER+ 호르몬의존성 유방암세포에 대한 aromatase 억제제 및 E2작용 차단제의 사용과 E2와 성장인자들 사이의 cross-talk에 의한 암세포의 증식억제를 위한 IGF-1R/EGFR 활성차단제의 사용 등을 들 수 있다. 뿐만 아니라, ER과 EGFR/IGF-1R 사이의 cross-talk에 의해 조절되는 ECM 분자들의 발현변화는 유방암세포의 전이에 대한 표적치료제를 위해 활용될 수 있다. 따라서, 암의 진행과 관련된 ER, GPER, IGF-1R 및 EGFR 매개에 의한 신호전달경로들 사이의 cross-talk에 관한 보다 더 자세한 분자적 수준의 규명이 필요할 것으로 사료된다.

C2C12 세포에서 insulin-like growth factor-I이 p38 MAPK, ERK1/2 신호전달 경로를 통해 엔드로젠 수용체 coactivator 발현에 미치는 영향 (Insulin-Like Growth Factor-I Induces Androgen Receptor Coactivator Expression in Skeletal Muscle Cells through the p38 MAPK and ERK1/2 Pathways)

  • 박찬호;김혜진;김태운;이원준
    • 생명과학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.242-250
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    • 2011
  • 본 연구에서는 C2C12 근육 세포에서 IGF-I이 리간드 비의존적으로 엔드로젠 수용체 coactivator 유전자 발현에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 그 결과 IGF-I 이 리간드 비의존적으로 엔드로젠 수용체의 coactivator인 GRIP-1, SRC-1, ARA70 유전자들의 단백질과 mRNA 발현을 증가시켰으며, p38 MAPK와 ERK1/2 신호전달 경로 억제제인 SB203580과 PD98059를 IGF-I과 함께 처리한 결과 IGF-I에 의한 엔드로젠 수용체 coactivator 유전자 발현의 증가를 감소시켰음을 알 수 있었다. 엔드로젠 수용체 coactivator가 엔드로젠 물질이 없이도 IGF-I에 의해 발현이 증가하였다는 사실은 운동에 의해 근육에서 분비가 증가하는 IGF-I이 리간드 비의존적으로 근육 세포에서 엔드로젠 수용체 활성화 안정에 기여하는 엔드로젠 수용체 coactivator를 활성화 시킬 수 있다는 사실을 증명 하였다는데 의의가 있다고 사료된다. 또한, IGF-I의 하부신호전달 경로로 잘 알려진 p38 MAPK와 ERK1/2 신호전달 경로를 차단하였을 때는 발현이 억제되었는데 이를 통해 IGF-I이 근육세포 내에서 p38 MAPK, ERK1/2 경로를 통해 엔드로젠 수용체 coactivator 발현에 중요한 역할을 한다는 사실을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 근육에서 중요한 기능을 담당하는 IGF-I이 엔드로젠 수용체 coactivator 유전자 발현을 조절하는 기능이 있으며 이러한 IGF-I에 의한 리간드 비의존적인 엔드로젠 수용체 coactivator 유전자 발현 조절에 있어 p38 MAPK와 ERK1/2는 필수적인 신호전달 경로임을 확인하였다는 데서 그 의의가 있다고 할 수 있겠다. 향후 다양한 성장인자들에 의한 coactivator 발현에 관한 연구를 비롯하여, corepressor의 발현 억제 기능 및 신호전달 경로에 관한 연구가 추가적으로 이루어져야 할 것이다.

Syndecan as a Messenger to Link Diabetes and Cancer

  • Kim, Sung-Jin;Raman, Os Sethu
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제19권3호
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    • pp.267-273
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    • 2011
  • Syndecans are membrane-anchored proteoglycans and implicated in the pathogenesis of cancer progression and metastasis. Syndecans also play important roles in interacting with growth factors, extracellular matrix and other cell surface molecules such as IGF-1 receptor. In the present review, we discuss about the syndecan structure, their role in signaling with other receptors, in addition to its general biology. The emerging roles of syndecans in the pathophysiology of human diseases, especially insulin resistance, diabetes and cancer is discussed.

제2형 당뇨병 병인: 인슐린/IGF-1 신호전달 장애 (Type 2 Diabetes Pathogenesis: Impairment of Insulin/IGF-1 Signaling)

  • 박선민
    • 식품산업과 영양
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    • 제10권3호
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    • pp.10-18
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    • 2005
  • 제2형 당뇨병은 인슐린 저항성과 인슐린 분비능의 장애에 의해서 복합적으로 나타나는 대사성 증후군 중 하나이다. 인슐린 저항성은 용어에서도 알 수 있듯이 인슐린 신호전달의 저하로 인한 인슐린 작용 감소가 나타나고 이는 인슐린 분비가 증가하더라도 포도당 이용은 감소된 상태이다. 인슐린 분비능은 직접적으로 인슐린 작용과는 무관한 것처럼 보이지만 자세히 살펴보면 인슐린 분비능의 중요한 역할을 하는 췌장 베타세포의 성장과 생존은 인슐린/IGF-1 신호 전달과 밀접한 관계가 있으므로 인슐린 분비능도 인슐린/IGF-1 신호전달과 관련이 있다. 그러므로 인슐린/IGF기 신호전달의 장애는 제2형 당뇨병의 병인에 매우 중요한 요인이다. 그러므로 제2형 당뇨병을 효과적으로 예방 또는 치료하기 위해서는 근육, 지방세포와 간등에서 인슐린 신호전달을 향상시켜 포도당 이용을 증가시키고, 시상하부에서 인슐린 신호전달을 향상시켜 식욕을 적절하게 조절할 수 있도록 하여 과체중이나 비만의 발생을 방지하고 췌장의 베타세포에서 인슐린/IGF-1 신호전달을 향상시켜 베타세포의 성장과 생존을 향상시켜 포도당에 대한 인슐린 분비 능을 촉진시키는 것이다. 최근에 FDA에서 승인받은 Exenatide는 glucagons like peptide-1 receptor agonist로 시상하부에 작용하여 식욕조절도 하고 췌장의 베타세포에서 IRS2의 발현을 증가시켜 인슐린/IGF-1 신호전달을 향상시켜 insulinotropic 작용을 가지는 것으로 알려졌다. 이 Exenatide는 도마뱀의 독침에서 분리한 peptide로 천연물로부터 유래된 약물이므로 천연물로부터 제2형 당뇨병을 치료할 수 있는 약물을 발견할 가능성은 매우 높으므로 이에 대한 연구는 체계적으로 이루어져야 하겠다.

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Ginsenoside Rg1 enhances the healing of injured tendon in achilles tendinitis through the activation of IGF1R signaling mediated by oestrogen receptor

  • Wu, Tianyi;Qi, Wenxiao;Shan, Haojie;Tu, Bin;Jiang, Shilin;Lu, Ye;Wang, Feng
    • Journal of Ginseng Research
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    • 제46권4호
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    • pp.526-535
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    • 2022
  • Background: During the pathogenesis of tendinopathy, the chronic inflammation caused by the injury and apoptosis leads to the generation of scars. Ginsenoside Rg1 (Rg1) is extracted from ginseng and has anti-inflammatory effects. Rg1 is a unique phytoestrogen that can activate the estrogen response element. This research aimed to explore whether Rg1 can function in the process of tendon repair through the estrogen receptor. Methods: In this research, the effects of Rg1 were evaluated in tenocytes and in a rat model of Achilles tendinitis (AT). Protein levels were shown by western blotting. qRT-PCR was employed for evaluating mRNA levels. Cell proliferation was evaluated through EdU assay and cell migration was evaluated by transwell assay and scratch test assay. Results: Rg1 up-regulated the expression of matrix-related factors and function of tendon in AT rat model. Rg1 reduced early inflammatory response and apoptosis in the tendon tissue of AT rat model. Rg1 promoted tenocyte migration and proliferation. The effects of Rg1 on tenocytes were inhibited by ICI182780. Rg1 activates the insulin-like growth factor-I receptor (IGF1R) and MAPK signaling pathway. Conclusion: Rg1 promotes injured tendon healing in AT rat model through IGF1R and MAPK signaling pathway activation.

The Role of mRNA Quality Control in the Aging of Caenorhabditis elegans

  • Hyunwoo C. Kwon;Yunkyu Bae;Seung-Jae V. Lee
    • Molecules and Cells
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    • 제46권11호
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    • pp.664-671
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    • 2023
  • The proper maintenance of mRNA quality that is regulated by diverse surveillance pathways is essential for cellular homeostasis and is highly conserved among eukaryotes. Here, we review findings regarding the role of mRNA quality control in the aging and longevity of Caenorhabditis elegans, an outstanding model for aging research. We discuss the recently discovered functions of the proper regulation of nonsense-mediated mRNA decay, ribosome-associated quality control, and mRNA splicing in the aging of C. elegans. We describe how mRNA quality control contributes to longevity conferred by various regimens, including inhibition of insulin/insulin-like growth factor 1 (IGF-1) signaling, dietary restriction, and reduced mechanistic target of rapamycin signaling. This review provides valuable information regarding the relationship between the mRNA quality control and aging in C. elegans, which may lead to insights into healthy longevity in complex organisms, including humans.

Nucleolar GTPase NOG-1 Regulates Development, Fat Storage, and Longevity through Insulin/IGF Signaling in C. elegans

  • Kim, Young-Il;Bandyopadhyay, Jaya;Cho, Injeong;Lee, Juyeon;Park, Dae Ho;Cho, Jeong Hoon
    • Molecules and Cells
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    • 제37권1호
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    • pp.51-57
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    • 2014
  • NOG1 is a nucleolar GTPase that is critical for 60S ribosome biogenesis. Recently, NOG1 was identified as one of the downstream regulators of target of rapamycin (TOR) in yeast. It is reported that TOR is involved in regulating lifespan and fat storage in Caenorhabditis elegans. Here, we show that the nog1 ortholog (T07A9.9: nog-1) in C. elegans regulates growth, development, lifespan, and fat metabolism. A green fluorescence protein (GFP) promoter assay revealed ubiquitous expression of C. elegans nog-1 from the early embryonic to the adult stage. Furthermore, the GFP-tagged NOG-1 protein is localized to the nucleus, whereas the aberrant NOG-1 protein is concentrated in the nucleolus. Functional studies of NOG-1 in C. elegans further revealed that nog-1 knockdown resulted in smaller broodsize, slower growth, increased life span, and more fat storage. Moreover, nog-1 over-expression resulted in decreased life span. Taken together, our data suggest that nog-1 in C. elegans may be an important player in regulating life span and fat storage via the insulin/IGF pathway.