胰岛素样肽，莱迪格细胞特异性

Leydig 胰岛素样蛋白属于胰岛素样激素超家族（ Adham et al., 1993 ），包括胰岛素（ 176730 ）、松弛素（ 179730 ）和胰岛素样生长因子 I（IGF1; 147440 ）和 II（IGF2 ; 147470 ）。该家族成员的特征在于信号肽、B链、连接C肽和A链。Burkhardt 等人（1994）报道了人类 Leydig 胰岛素样蛋白的分离和测序。pro-Leydig 胰岛素样蛋白的推导的氨基酸序列具有与pro-IGF1 和pro-IGF2 相比更类似于胰岛素原的一级结构。这种称为INSL3的蛋白质仅在产前和产后Leydig细胞中表达。

▼ 基因功能

为了确定小鼠 Insl3 启动子的功能区域和控制 Insl3 基因表达的因素，Zimmermann 等人（1998）使用 2.1 kb 的小鼠 Insl3 基因的 5' 侧翼区域来生成具有氯霉素乙酰转移酶（CAT）基因的嵌合构建体。MA10 Leydig 细胞、LTK-成纤维细胞和 F9 胚胎细胞通过一系列 5 素缺失的小鼠 Insl3 启动子-CAT 构建体的瞬时转染显示，核苷酸 -157 和 +4 之间的序列指导 MA10 中报告基因的转录但不在 LTK 和 F9 细胞中，表明 Leydig 细胞特异性表达的决定因素位于该区域内。DNase I 足迹分析表明，在 3 个 DNase I 保护区域内命名为 SF-1/1、SF-1/2 和 SF-1/3 的序列与类固醇生成因子 1（SF1; 184757 ）的共有结合位点同源。）。作者得出结论，SF1 在 Insl3 启动子的转录激活中起重要作用。

熊谷等人（2002）指出，与缺乏 Insl3 的雄性小鼠一样，缺乏 Lgr8 基因（ 606655 ）的雄性小鼠也会出现隐睾症。使用用人 LGR8 转染的 HEK293 细胞，他们证明在用人、大鼠或羊 INSL3 处理后 cAMP 产生增加。交联实验证实了INSL3和LGR8之间的直接相互作用。培养的大鼠小细胞表达内源性 Lgr8，并且用 Insl3 处理导致 cAMP 产生的剂量依赖性增加和细胞增殖增加。熊谷等人（2002）得出结论，LGR8 是 INSL3 的细胞受体。

维克斯特罗姆等人（2006）研究了健康男孩、芳香化酶抑制剂引起的高促性腺激素高雄激素血症男孩和睾丸间质细胞功能障碍（克兰费尔特综合征）男孩在自发性青春期期间 INSL3 水平的变化。青春期的开始与 INSL3 水平的显着增加有关。在 13 至 14 岁的骨龄时达到成人 INSL3 水平（大于 0.55 ng/ml）。来曲唑引起的高促性腺激素高雄激素血症的男孩在治疗 12 个月后，其 INSL3 水平高于安慰剂治疗的男孩。在自发性青春期的 Klinefelter 综合征男孩中，在与健康男孩相似的初始增加后，INSL 浓度趋于平稳，尽管黄体生成素（LH；参见152780）。3组血清INSL3与LH、INSL3与睾酮水平呈正相关（P<0.0001）。作者得出结论，血清 INSL3 浓度可作为青春期开始和正常进展的新标志物。

▼ 基因结构

Burkhardt 等人（1994）报道INSL3基因包含2个外显子和1个内含子，该基因的组织结构与胰岛素和松弛素相似。转录起始位点位于翻译起始位点上游 14 bp。人类基因组包含一个单拷贝的 INSL3 基因。

▼ 测绘

通过同位素原位杂交，Burkhardt 等人（1994）将 INSL3 基因对应到 19p13.2-p12。

▼ 分子遗传学

汤博克等人（2000）使用 SSCP 分析筛选来自 145 名前隐睾患者和 36 名成年男性对照的基因组 DNA 样本中 2 外显子 INSL3 基因的编码区。鉴定了两个突变和几个多态性。两种突变都位于蛋白质的连接肽区域。作者得出结论，INSL3 基因突变作为隐睾原因的频率很低，因为在 145 名以前的隐睾患者中只有 2 名（1.4%）被发现有突变：arg63 到 ter（R63X；146738.0005），这很可能是致病性，因为它是在一个有右睾丸未降和右腹股沟疝嵌顿病史的男孩中发现的，并且 pro93 到 leu（P93L; 146738.0002），发现于一名 8 个月大的婴儿腹内无法触及右侧睾丸。

坎托等人（2003）研究了 150 名特发性隐睾患者的基因组 DNA。在 1 名患者中发现了 INSL3 基因中的杂合 asn86-to-lys 突变（N86K；146738.0001），其母亲是该突变的杂合携带者，其父亲是纯合野生型。

费林等人（2003 年）对一组 87 名已矫正隐睾患者和 80 名对照患者的 INSL3 和 LGR8 基因进行了测序，发现 4 名患者（例如146738.0002）的 INSL3 基因有 3 个突变，4名患者（8 87, 9.2%）。作者得出结论，INSL3-LGR8 突变经常与人类隐睾症相关，并且是母系遗传的。

▼ 动物模型

Nef 和 Parada（1999）表明，在发育中的睾丸中表达的 Insl3 突变小鼠是可行的，但由于引带发育异常而表现出双侧隐睾，导致精子发生异常和不育。女性纯合子的生育能力受损与发情周期的失调有关。研究结果揭示了INSL3在泌尿生殖道发育和女性生育能力中的作用。INSL3 可以作为一种激素来调节引带的生长和分化，从而介导腹内睾丸下降。

齐默尔曼等人（1999）还报道了缺乏 Insl3 的小鼠在胚胎发生过程中表现出双侧隐睾和引带女性化。Nef 和 Parada（1999）的发现与Zimmermann 等人的不同（1999）在两个方面：首先，Nef 和 Parada（1999）发现杂合子小鼠有部分隐睾，表明 Insl3 对睾丸下降的剂量敏感性。相比之下，齐默尔曼等人（1999）没有观察到杂合子男性睾丸下降的延迟。杂合子表型似乎与大多数人类隐睾症病例相似，其中出生时部分睾丸下降通常会自我纠正。其次，齐默尔曼等人（1999）发现对发情周期没有影响。

阿德哈姆等人（2002）研究了 Insl3 介导的引束发育是否在体内孤立于雄激素。他们产生了转基因雄性和雌性小鼠，这些小鼠在胎儿和出生后的胰腺中过度表达了 Insl3。Insl3缺陷小鼠中转基因等位基因的表达挽救了雄性突变体的隐睾症，表明胰岛β细胞有效地将Insl3基因产物加工成功能性激素。所有转基因女性都表现出双侧腹股沟疝。阴道突发育成含有肠袢。苗勒管衍生物产生输卵管、子宫和阴道上部，而沃尔夫管衍生物缺失，表明转基因雌性中缺乏雄激素和抗苗勒管激素介导的活性。卵巢下降到膀胱上方的位置，并通过发达的颅悬韧带和引带附着在腹壁上。在产前发育期间施用双氢睾酮抑制了颅骨悬韧带的形成，从而使卵巢下降到阴道突。作者得出的结论是，Insl3 介导的活性会诱导引带发育并排除雄激素在该过程中的作用。此外，他们注意到转基因雌性表现出生育能力下降，这是由于妊娠中期胎儿死亡所致。在产前发育期间施用双氢睾酮抑制了颅骨悬韧带的形成，从而使卵巢下降到阴道突。作者得出的结论是，Insl3 介导的活性会诱导引带发育并排除雄激素在该过程中的作用。此外，他们注意到转基因雌性表现出生育能力下降，这是由于妊娠中期胎儿死亡所致。在产前发育期间施用双氢睾酮抑制了颅骨悬韧带的形成，从而使卵巢下降到阴道突。作者得出的结论是，Insl3 介导的活性会诱导引带发育并排除雄激素在该过程中的作用。此外，他们注意到转基因雌性表现出生育能力下降，这是由于妊娠中期胎儿死亡所致。

▼ 等位基因变体（ 5个精选示例）：

.0001 密码学
INSL3、ASN86LYS
Canto 等人在 150 名特发性隐睾症患者中有 1 名（ 219050 ）（2003）在 INSL3 基因的外显子 2 中发现了杂合的 2560C-G 颠换，导致蛋白质 A 链中的 asn86-to-lys（N86K）取代。这种变化被认为可能是有害的，因为它导致了一个非保守的氨基酸取代，改变了一个高度保守的残基。

.0002 密码学
INSL3、PRO69LEU
在一名单侧隐睾患者（ 219050 ）中，Tomboc 等人（2000）鉴定了 INSL3 基因中的杂合 2511C-T 转换，导致 pro69 到 leu（P69L）取代。

在患有单侧隐睾的患者中，Ferlin 等人（2003 年）检测到相同的突变，他们将其报告为 INSL3 基因中的杂合 278C-T 转换，导致胰岛素样 3 蛋白的 α-螺旋内的 pro93-to-leu（P93L）变化。该突变遗传自表型正常的母亲。

.0003 密码学
INSL3, ARG102CYS
最初由Marin 等人报道的单侧隐睾患者（ 219050 ）（2001），费林等人（2003）在 INSL3 基因中发现了一个杂合的 304C-T 转换，导致 arg102-to-cys（R102C）氨基酸变化。该突变遗传自母亲，其病史无生殖功能障碍和任何其他病理状况。

.0004 密码学
INSL3, ARG102HIS
在 2 名患有双侧严重睾丸病的双侧隐睾患者（ 219050 ）中， Ferlin 等人（2003）检测到 INSL3 基因中的杂合 305G-A 转变导致胰岛素样 3 蛋白中的 arg102 到他（R102H）变化。

.0005 密码学
INSL3, ARG49TER
在一名单侧隐睾患者（ 219050 ）中，Tomboc 等人（2000）确定了 INSL3 基因中的 2450C-T 转换，导致 arg49-to-ter（R49X）取代。