INSL3在生殖领域的研究进展

　　INSL3在生殖领域的研究进展

　　张国青，郑连文，代晓微，马雅兰，包毅刚

　　吉林大学第二医院生殖医学中心，吉林长春130000

　　关键词：胰岛素样因子3;卵泡发育;多囊卵巢综合征;隐睾

　　中国图书分类号：R715文献标识码：A文章编号：l001-4411(2018) J0-2397-04;doi:10. 7620/zgfyl,

　　胰岛素样因子3( 1NSI.3)既往被称为松弛素样因子，女性主要由卵巢卵泡膜细胞以及黄体分泌，男性主要由睾丸Leydig细胞分泌。近年来逐渐成为生殖领域的研究热点，INSI。3可用于评价卵巢的功能，且在男性生殖领域与隐睾、精索静脉曲张、年龄以及性功能密切相关，同时胎儿期羊水中INSL3的水平与胎儿的性别有关;其与生殖系统的功能以及相关病变联系紧密，因此有望成为一种新的生殖内分泌疾病的ml清标志物。本文就INSL3与男性生殖系统、女性生殖系统的关系以及孕期INSL3的特点进行综述。

　　1 INSL3的概述及其特异性受体分布

　　人类INSI.3由位于19号染色体上的INSL3基因所编码，然后通过作用于体内INSL3的特异性受体发挥作用，该受体被命名为富含亮氨酸的G蛋白偶联受体8( LCR8)l…l，LGR8现在也称为松弛素/胰岛素家族肽受体2( RXFP2);该受体分布在减数分裂以及减数分裂后期的生精细胞、Leydig细胞，Leydig细胞中RXF'P2的表达量低，且有其他转录本，但转录本无功能心]，在人体睾丸引带组织，该受体高表达;研究发现，RXFP2在雌性的卵巢、子宫内膜、垂体、下丘脑、乳腺和甲状腺等组织中都有表达;动物实验表明，INSL3的过度表达可诱导雌性小鼠的卵巢下降。31。虽然已经知道了INSI.3在成年卵巢，主要是在卵泡膜细胞41和黄体组织产生15 -，但该因子在调节卵巢功能和类固醇生成中的潜在生理学作用仍不明确。

　　2 INSL3与女性生殖系统的关系

　　2.1 与育龄女性不孕的关系现有研究表明，INSL3在卵泡的生长发育以及成熟过程中起着重要作用，与影响女性生育能能力的相关疾病如PCOS、子宫内膜异位症的发生有相关性，尽管女性循环血中的INSL3水平比男性低得多，但它仍然是町测量的。在女性，INSL3主要由卵巢窦卵泡的内膜细胞以及黄体分泌『7-8】，动物实验表明，敲除小鼠INSIJ3基因会导致卵泡闭锁，动情周期延长为14~20 cl(而正常的动情周期为6~7 d)，卵泡及黄体凋亡’率升高从而导致雌性小鼠不易受孕。同样，INSL3过表达的雌鼠会表现出较低的生育力[步。Anancl-Ivell等…J选取育龄期健康女性和一定数量的不孕患者，研究整个月经周期血液中INSL3浓度的变化，不孕患者首诊采血，并测量卵巢窦卵泡数，结果表明，对于健康的女性INSL3水平会随着卵泡发育而变化，与月经期相比，卵泡期和黄体期INSL3水平显著升高。不孕患者中，诊断为PCOS的患者INSL3水平显著升高，且INSL3水平与窦卵泡数量呈正相关;而卵巢低反应的患者INSL3水平显著降低。

　　2.2 与卵泡生长发育以及排卵障碍的关系

　　卵泡的生长发育需要经历原始卵泡、窦前卵泡、窦卵泡、排卵前卵泡等四个阶段;而作为卵母细胞衍生的生长因子，雄激素和生长分化因子9( Gdf9)对卵泡发育至关重要;Glister等¨1 1研究表明，INSL3参与调节由卵泡膜细胞产生雄激素的反馈系统，当使用反义RNA使卵泡膜细胞中RXFP2的表达下调时，雄激素的产生受到抑制，人骨形成蛋白6( BMP6)诱导的雄激素合成抑制部分由降低INSL3- RXFP2信号传导所介导。

　　免疫组化实验表明，窦前卵泡的表面有RXFP2受体表达;重组INSL3可在体外刺激Gdf9表达，抑制Gdf9表达(用小干扰RNA)或抑制(猁固信号传导或雄激素作用可抑制INSL3诱导的窦前卵泡生长”1 2。;为进一步探索INSL3诱导窦前卵泡生长的作用机制，研究者通过抑制c:AMP/蛋白激酶A信号传导途径后发现，Gdf9表达和窦前卵泡生长受到抑制。因而得出结论，INSL3是窦前卵泡关键的细胞衍生生长因子，可促进窦前卵泡生长，这种作用是由Gdf9所介导的且cAMP信号通路参与了INSL3的体外作用。

　　应用PMS(;处理大鼠后分离排卵前卵泡，用不同浓度的INSI.3培养排卵前卵泡，通过检测生发泡破裂( GVBD)所占百分比评估卵母细胞的成熟，发现IN-SL3可以促进卵母细胞的成熟，且这种促进作用有剂量效应关系，当应用1NSL3与其抑制剂共培养排卵前卵泡时卵母细胞成熟受抑制;而用同样的方式处理窦卵泡后对卵母细胞的成熟无影响。

　　基于INSL3可以作用于窦前卵泡、排卵前卵泡而促进卵母细胞的发育和成熟的理论基础，Pelusi等对有排卵和无排卵的健康青春期女性INSL3水平与促性腺激素和卵巢类固醇激素，卵巢功能之间的差异进行分析，通过将年龄和BMI相匹受试者相比，发现无卵周期患者的血液中NSL3浓度，AMH、雄激素水平显著升高，它们的异常表达都是卵巢功能障碍的特征，因此推测青春期女性AMH、INSL3、雄激素高水平可能为卵巢功能障碍的潜在早期生物标志物。

　　2.3 与多囊卵巢综合征( PCOS)的关系

　　2.3.1PCOS患者INSL3基因异常 为了探索PCOS的发病机制，Salilewwondim等[15]通过应用DHT构建PCOS模型(将雌性大鼠分为DHT组和Control组，前者给予DHT85ug每天×12周)，在15周时给予安乐死，取出双侧卵巢，分析卵巢皮质基因表达，结果显示，包括INSL3在内的573个基因过表达。Shaikh[16]为了研究印度妇女PCOS易感性与INSL3基因多态性的关系，对PCOS妇女和健康妇女的基因型进行分析，结果显示PCOS妇女rs6523和AGAG单倍型频率显著增加，rs6523多态性与PCOS妇女胆固醇和HDL-C水平升高，SHBG水平升高，FBS、Bio -T和FAI降低。因此研究者认为INSL3的rs6523多态性和AGAG单体型与PCOS发生风险增加有显著的相关性[16]。

　　2.3.2 PCOS患者血清INSL3与AMH、LH、孕酮水平的变化有相关性 根据PCOS患者月经情况分为3组，月经正常组( PCOS-E)、月经稀发组(PCOS-O)、闭经组(PCOS-A)，选取年龄相近的正常女性做对照，比较各组内分泌特征，进行统计分析。结果显示，PCOS-A和PCOS-O组与对照组i相比INSIJ3显著升高;类似的AMH在A组和()组娃著升高;由此说明PCOS患者INSL3与AMH水平有相关性，尤其在闭经和月经稀发的PCOS患者中，两种多肽的水平增加更显著[17]。Gambineri等[18]为了研究肥胖和非肥胖的PCOS女性循环中INSL3的水平，以及lNSI.3与Gn、雄激素、卵巢形态的关系，选取肥胖和非肥胖的PCOS患者各22例，选取44例正常女性作为对照，检测INSL3的水平，结果显示，对照组相比，PCOS患者血液中INSL3的水平升高，在非肥胖的P—COS患者中这种升高更为明显;且INSL3水平与孕酮、LH水平呈正相关。Gambineri为_r探索基础INSI.3水平对PCOS中功能性卵巢雄激素过多症( FOH)的预测;将纳入的PCOS.患者分为FOH组和非FOH组，比较两组的INSJ.3水平，结果显示1N-SL3水平在FOH组较高，所有PCOS女性中，INSl.3水平与游离孕酮呈正相关，这些数据表明，INSL3与PCOS女性中的FOH有关。

　　2.4 与子宫内膜异位症的关系 子宫内膜异位症育龄期女性不孕密切相关，异位组织会异常产生雌激素;现有研究发现，卵泡内膜细胞以及黄体产生的INSL3，可通过诱导类固醇合成酶CYP17的表达，在维持雄激素产生中起重要作用”，还有凋带LH和FSH的作用丑，FSHR在卵巢中起着关键的作用，可通过诱导芳香化酶将雄激素转化成雌激素，卵巢中的FSHR功能依赖于类固醇生成酶的诱导。为厂探索子宫内膜异位组织异常产生雌激素的机制，Fouquet等通过RT-qPCR和免疫组织化学染色发现FSHR和调节卵巢LH和FSH作用的卵巢激素INSI.3同时异常表达，通过实验说明了异位组织异常产生雌激素的机制以及INSL3与子宫内膜异位症的密切关系。

　　3 INSL3与男性生殖系统的关系

　　3.1 与睾丸下降的关系 生理性睾丸F降由胰岛素样肽3( INSI.3)和睾酮两种主要的I.eydig激素调节[22]。对大鼠和小鼠的研究表明，I1\1SL3引起小管球膨胀，从而在胎儿快速生长的时候将睾丸固定在腹股沟区域，其余的腹腔器官沿前后方向生长;这导致了睾丸下降的第一个腹腔相23;由Leydig细胞所产生通过旁分泌作用到达睾丸引带的INSL3，与膜表面的RXFP2受体结合，形成INSL3 -RXFP2复合物，使得G蛋白活性被激活，内膜表面的腺苷酸环化酶活性升高，同时增加细胞内cAMP的浓度，从而促进睾丸下降，因而当小鼠该受体等位基因缺失时会表现为双侧高位隐睾-。.通过动物实验李建宏等【24】发现，INSI.3町刺激睾丸引带细胞骨架重塑，增多细胞周边的肌动蛋白丝带，增加细胞中F - actin表达量，还可以使得胞质中微丝F - actin明显粗大、变长，因而认为INSI.3可影响体外培养的小鼠睾丸引带细胞增殖和收缩活性，并且当INSL3浓度为3.3xl0-3 LLrTiol/L时，作用尤其明显。Fenichel等‘22]对孕34周后出生的隐睾症新生儿进行分析，选取孕周、出生时间、体重相似的正常新生儿为对照，采集脐带血，分析实验组和对照组血液中INSIJ3、T水平，发现INSL3在隐睾男孩中减少，特别是暂时性隐睾，而睾酮和其他激素一样没有变化;且在整个人群中，INSL3与LH呈正相关，与AMH呈负相关，尽管INSI.3和隐睾关系密切，Brakel等。2 5;通过研究发现，先天性和获得性隐睾患者1NSI.3水平没有差异。

　　3.2与精索静脉曲张的关系 黄锡玺等1 26 0通过将80例青少年精索静脉曲张患者(实验组)和80例健康青少年志愿者(对照组)进行对比，分析两组患者左侧睾丸体积、睾丸萎缩指数( AI)，血清中睾酮(T)、血清卵泡刺激素( FSH)、黄体生成素( LH)、INSL3水平，精液量、精子密度、精子活力(a+b)、正常形态精子率等参数，结果表明和对照组相比，实验组血清INSL3水平明显下降;通过Pearson相关性分析，发现血清INSI.-3浓度与以上指标以及青少年精索静脉曲张均存在相关性，且相比于常规指标与青少年精索静脉曲张的相关性更强。因而认为血清IN-S13有望用于青少年精索静脉曲张的诊断和干预。

　　3.3 与精液生成及质量的关系 INSL3也是促进增殖和抗凋亡凶子，可与雄激素依赖性Sertoli细胞的产物协同，促进成年男性精子生成20,27;且在性，循环中INSL3水平与精子浓度高度相关口8。，Chang和Pan等∽一Ⅻ’发现，暴露于邻苯二甲酸二一2-乙基己酯( MF.HP)或邻苯二甲酸单丁酯或DBP，对成年男性INSIJ3表达有不利影响;Chang等31接下来通过对精液和尿液的分析发现，在尿液和精液样品中邻苯二甲酸酯代谢物(特别是邻苯二甲酸二乙酯，邻苯二甲酸二丁‘酯和DEHP)水平增高的个体，INSI.3分泌，生殖激素平衡和精子生成和质量可能同时受到不利影响。Pitia等【321再次通过动物实验表明，INSL3在I.eydig细胞中町见，其受体存在与于睾丸生殖细胞和公牛精子赤道部分，与生育能力正常的公牛相比，在生育能力低的公牛睾丸中，表达INSL3和RXFP2细胞的百分比及其每个细胞的表达水平显著降低。此外，INSI.3结合精子的数量在低生育力公牛的精液中也湿著降低。动物实验表明，INSL3免疫接种会显著降低公猪睾丸重量，凋亡蛋白caspase -3和BAX上调，抗凋亡蛋白XIAP和BCL2下调，精子密度显著降低，表明INSL3在维持精子生产中作为存活/抗凋亡因子，再次证明INSL3作为生存/抗凋亡因子维持精子生产。27。。

　　3.4 与年龄、性功能的关系 在正常男性，随着青春期的到来，睾丸Leydig细胞逐渐成熟，血清INSL3水平会逐渐升高;反之随着男性的衰老，睾丸Leydig细胞的功能逐渐减退，血清INSL3水平随之逐渐下降5。20。Wikstrom等‘33j通过实验再次证明，正常发育期男性体内血清中INSI.3水平随青春发育程度而逐渐升高，无论从临床的Tanner分期的增加还是从骨龄的变化来判断青春发育水平，’随着发育的成熟血清INSL3水平逐渐升高，尤其以青春发育启动时升高明显。Klinefelter，s综合征是一种典型的高促性腺激素性性功能减退症，Leydig细胞不能正常发育，Hus-saln等研究表明，Klinefelter's综合征患者的血浆INSL3浓度水平显著低于健康对照组，JNSL3有望成为评价性功能的指标。在某种程度上可以反映I.eydig细胞功能的指标。

　　4孕期女性INSL3的特点

　　有研究者发现，当胎儿为女一陛时无法在孕妇羊水中检测到INSIJ3，当胎儿为男性时呵在妊娠中期的羊水中检测到INSL3，因而认为INSI3是一种性别特异性因子35 J1，.Anand-Ivell等36通过羊膜穿刺在妇女的羊水中检测到INSL3，且仅在携带男性胎儿妇女的羊水中可检测到，INSL3在妊娠12~14周的羊水中是大的，此后在妊娠结束时降至检测不到的水平。在这项研究中，还发现_『INSL3水平与羊膜穿刺术时的孕龄、出生体重增加，母亲高龄和先兆子痫的发生显著相关，且INSL3水平随孕周的增加发生变化，晚期先兆子痫患者羊水中INSL3通常在妊娠15~18周时达到高水平，随后逐渐减少，于妊娠22周时降至低水平，此时在羊水中检测不到INSI.3.

　　5展望

　　现有研究表明，INSI.3町辅助胎儿性别的诊断，血清INSL3水平随着Leydig细胞功能的成熟而逐渐升高，有望成为一种新的生殖内分泌疾病的血清标志物，为患有不孕症的女性提供一个治疗的新思路。敲除小鼠的INSI3基因，卵泡闭锁、黄体溶解增加，说明1NSL3或许在细胞凋亡通路七起着一定的作用。大量文献表明INSL3与PCOS密切相关，而lNSL3是否可以协助PCOS的诊断和治疗，尚需进一步研究。总而言之，目前对INSL3的研究不够深入，其在牛殖力领域的作用仍需进一步探索。