2024年9月9日-13日，第60届欧洲糖尿病研究协会年会（EASD2024）在西班牙马德里举行。在此次盛会上，浙江大学医学院附属邵逸夫医院内分泌科林细华副研究员团队有3项最新研究成果将以简短口头报告（Short Oral Discussions，SO）的形式呈现，主要围绕胰岛素样生长因子2（Insulin-like growth factor 2，IGF2）在青少年肥胖和脂肪肝中的作用和机制展开。本刊特邀林教授介绍研究并予以精彩点评。
01
青春期肥胖男孩中IGF2和睾酮的相关性研究
在生长发育过程中，IGFs（Insulin-like Growth Factors），包括IGF1和IGF2，对于性别决定、肾上腺分化和睾丸功能至关重要，IGFs是调节睾丸间质数量和睾丸大小的最重要的生长因子。本研究探讨了IGF2对青春期男孩超重肥胖的影响，以及其与睾酮之间的相关性。
本研究收集了234例在生长发育门诊就诊患儿在临床检测中剩余的血清样本，用于测定 IGF2浓度、甲状腺功能和胰岛素水平；X线检测骨龄。采用 Spearman's 相关系数分析IGF2和睾酮的相关性，多项 logistics 回归分析睾酮的影响因素。
结论一：
青春期男孩超重肥胖人群IGF2水平下降
本研究根据研究对象的体重指数（BMI ）分成四组，消瘦组、正常体重组、超重组和肥胖组，并按照性别和发育状态分别比较了四组之间身高、体重、各项激素等变量的异同。发现无论是否发育，肥胖男孩的身高最高，而超重肥胖女孩虽然没有身高优势，但骨龄却显著提前，超重肥胖对女孩的骨龄、发育及身高的影响更大，这一现象可能与IGF1及雌激素的影响相关。总三碘甲状腺原氨酸（TT3）、游离三碘甲状腺原氨酸（FT3）均随着 BMI 的增加呈现上升趋势，而与发育状态和性别无关。最重要的是只在青春期男孩中观察到超重肥胖人群IGF2水平下降，且与睾酮下降趋势一致。
结论二：
低睾酮水平与青春期男孩肥胖相关
本研究对BMI与几个可能影响体重的激素进行了相关性分析发现，激素对BMI的影响发生在发育期和青春期前，男孩和女孩之间存在差异。女孩中 IGF1、胰岛素样生长因子结合蛋白-3（IGFBP-3 ）水平与BMI呈正相关；青春期男孩中睾酮、IGF2与BMI呈负相关，TT3和FT3与女孩和青春期男孩BMI均呈正相关关系，但是各项激素对处于青春期前男孩体重的影响不明显。
结论三：
IGF2浓度与睾酮水平呈正相关
为进一步探讨IGF2与睾酮水平之间的相关性，对青春期男孩的临床资料进行了单独分析，发现IGF2与睾酮水平呈正相关关系。虽然IGF2与睾酮呈正相关关系，但在低睾酮水平组IGF2水平存在过低或过高的情况，因此将受试者的 IGF2 水平按照升序排列，然后根据四分位数将数据划分为三个组：最低的25%（Q1）设为低水平组，中间50%（Q2-Q3）设为正常水平组，最高的25%（Q4）设为高水平组。随后对这三个组的睾酮水平进行了比较分析，可以看到与另外两组比较，Q1组睾酮水平明显下降。
结论四：低 IGF2水平是
青春期男孩睾酮水平下降的独立影响因素
为减少异质性，本研究选择IGF2在Q1 ~ Q3区间内探讨影响睾酮的相关因素。将睾酮水平按照升序排列，然后根据四分位数将数据划分为三个组：最低的25%设为低水平组，中间 50%设为正常水平组，最高的 25%设为高水平组，对睾酮及其可能影响因素进行了多项 logistics 回归分析发现，低 IGF2水平是低睾酮水平的独立影响因素。
综上，本研究发现在青春期男孩中，低水平血清IGF2和睾酮与超重肥胖相关，IGF2与睾酮存在正相关关系，低IGF2可能通过降低睾酮水平引起肥胖。
02
IGF2缺乏通过抑制自噬作用抑制睾酮合成从而促进肥胖
本研究旨在通过使用肝细胞特异性IGF2缺失（Igf2△Hep）的小鼠模型实验，阐明IGF2在睾酮合成和肥胖中的作用。
本研究使用Alb-Cre工具鼠通过Cre-LoxP技术实现肝细胞特异性IGF2敲除，与野生型Igf2fl/fl对照组进行比较。通过多种方法，包括DNA电泳、测序和西方印迹法，验证IGF2蛋白的抑制作用。将小鼠分为标准饲料或高脂饮食（HFD）喂养组，以模拟诱导肥胖的条件，比较Igf2△Hep小鼠和对照组之间的体重增长、血清睾酮水平和糖脂代谢指标。结果发现，与对照组相比，Igf2△Hep小鼠表现出加速的体重增长，特别是在HFD下，血清睾酮水平显著降低。肝功能测试和脂质谱的改变表明IGF2在糖脂稳态中的作用。转录分析揭示了Leydig细胞中IGF2及其受体IGF2R的表达，暗示它们在类固醇激素合成中的作用。肝IGF2的耗竭导致涉及糖脂代谢、线粒体功能和类固醇激素合成的基因下调，包括CYP家族中的基因，表明睾酮合成受到抑制。
本研究通过使用肝细胞特异性Igf2敲除小鼠模型，表明IGF2缺乏通过调节Leydig细胞中的自噬作用抑制睾酮合成，影响胆固醇代谢，这可能导致青少年男性睾酮水平降低和肥胖风险增加。
03
IGF2缺乏在促进代谢相关脂肪肝病中的作用和机制
本研究在前期的基础研究工作中发现，IGF2缺乏促进了代谢相关脂肪肝病和肝脏脂质沉积；促进了与脂质代谢和线粒体功能相关的遗传改变；损害了线粒体功能并影响了肝细胞中的脂质和能量代谢；此外，肝细胞中IGF2的敲低促进了线粒体分裂并损害了线粒体生物合成。因此，推测IGF2是否作用于代谢相关脂肪性肝病（MAFLD）以及它在MAFLD中可能的作用机制。
本研究使用Cre-loxP重组酶系统构建了髓系特异性IGF2敲除小鼠，并使用PCR验证了敲除小鼠的效果，成功构建了髓系特异性IGF2敲除小鼠模型。对小鼠进行了葡萄糖耐量测试发现，髓系敲除小鼠表现出葡萄糖耐量受损。
在正常饮食的小鼠中，这种差异更为明显。小鼠的肝功能指标（谷丙转氨酶[ALT]、谷草转氨酶[AST]）和糖脂代谢指标（总胆固醇[TC]、甘油三酯[TG]、高密度脂蛋白胆固醇[HDL-C]、低密度脂蛋白胆固醇[LDL-C]等）检测发现髓系特异性IGF2敲除导致TC含量增加。使用流式细胞仪检测了肝脏原代Kupffer细胞中M1/M2细胞群的比例，发现敲除小鼠中肝脏原代Kupffer细胞中M1型细胞的比例显著更高，表明髓系特异性敲除IGF2促进了肝脏Kupffer细胞向促炎表型的分化。对小鼠腹腔巨噬细胞的转录组分析显示，IGF2调控的差异表达基因主要涉及炎症反应、溶酶体功能和质子泵功能；敲除小鼠中的差异基因与非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）的发生呈正相关。
综上，本研究通过髓系特异性Igf2敲除小鼠证实IGF2缺乏可以诱导与脂肪肝病相关的特性。其机制可能与髓系Igf2敲除后肝巨噬细胞自噬功能受损有关，导致它们极化为M1表型。
点评
IGF2是胰岛素样生长因子家族的一员，与IGF1一起在调节细胞生长、分化和代谢中起着重要作用。IGF2在胎儿发育、组织修复和能量平衡中尤其重要，但其在青少年肥胖和代谢性疾病中的作用和机制尚未完全阐明。IGF2通过与IGF受体结合发挥作用，影响细胞周期进程和细胞凋亡，进而影响组织的生长发育。IGF2的表达受营养状态、激素水平和生长因子的调控。在肥胖和代谢性疾病的背景下，IGF2的作用变得复杂，可能与胰岛素抵抗、脂肪组织功能障碍和肝脏脂质代谢异常有关。本次EASD大会报告的三项研究提供了IGF2在青少年肥胖和脂肪肝病中作用的新发现和新见解。
三项研究从不同角度探讨了IGF2在青少年肥胖和代谢性疾病中的作用。第一项研究关注了青春期肥胖男孩中IGF2与睾酮的相关性，该研究通过分析青春期男孩的血清样本，探讨了IGF2与青春期男孩肥胖的关系，并研究了IGF2与睾酮的相关性，揭示了IGF2水平与肥胖之间的潜在联系。研究发现青春期肥胖男孩IGF2水平下降与睾酮水平降低相关，这一发现对于理解肥胖如何影响青春期发育具有一定意义。
研究结果可能有助于开发针对青春期肥胖男孩的干预措施，通过调节IGF2和睾酮水平来改善肥胖状况。第二项研究则继续深入探讨IGF2缺乏对睾酮合成和肥胖的影响，研究结果表明IGF2缺乏通过影响自噬作用和胆固醇代谢来抑制睾酮合成，这为理解肥胖的内分泌机制提供了新的视角。而第三项研究则通过构建髓系特异性IGF2敲除小鼠模型，探究IGF2缺乏在促进代谢相关脂肪肝病中的作用和机制，发现IGF2的缺乏可能是通过影响肝脏巨噬细胞的自噬功能并促使其向促炎的M1表型极化，从而可能促进脂肪肝病的发展。
青春期肥胖男孩中IGF2水平下降与睾酮水平降低相关，表明IGF2可能通过影响睾酮水平参与肥胖的发展。IGF2缺乏在小鼠模型中通过影响自噬功能和胆固醇代谢，促进了肥胖和脂肪肝病的发展，这三项研究内容相互补充，共同揭示了IGF2在肥胖和代谢性疾病中的重要作用。
专家简介
林细华 副研究员
生物化学与分子生物学博士
浙江大学医学院附属邵逸夫医院副研究员，硕士生导师
主要从事肥胖和内分泌代谢性疾病的发病机制及防治研究，现阶段标志性工作为胰岛素样生长因子2（IGF2）在衰老和肥胖相关代谢性疾病中的非经典作用途径和机制。
