生长激素与胰岛素样生长因子-1检测的临床意义

归去来兮 2021-9-3 04:19 PM 1957人围观技术

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简介

生长激素（Growth hormone，GH）是由垂体前叶细胞分泌的一种多肽激素，在人体内可以刺激生长和促进细胞增殖，促进脂肪分解、蛋白合成、影响糖代谢，影响机体神经功能。它是一个包含191个氨基酸的单链多肽激素，分子量22124,受下丘脑产生的生长激素释放激素（GHRH）的调节，呈脉冲式分泌，其分泌受很多因素影响，如剧烈运动、服用精氨酸、多巴胺、进食、饥饿、运动与昼夜节律等，且随机体发育阶段不同而表现为不同水平。

胰岛素样生长因子-1(Insulin-like growth factor，IGF-1）是一种在人体内生长激素（GH）刺激下产生的激素，当垂体前叶分泌GH进入血液循环时，几乎数分钟内GH即可以在肝内促进肝脏细胞合成分泌IGF-1。IGF-1是70个氨基酸的单链多肽，分子量7649，和胰岛素原有50%的序列相同。生长激素的主要效应是通过IGF-1介导而起作用，IGF-1主要由肝脏细胞合成和分泌，一些局部组织，如神经组织、骨组织、肿瘤细胞等也能产生少量IGF-1，以自分泌、旁分泌的形式作用于自身及周围组织。IGF-1在血液中的浓度随GH改变而变化，几乎全部与IGF结合蛋白可逆结合而运输，半衰期长，其他因素对其影响甚微，其水平相对更稳定。

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生物学作用

1.GH的生物学作用是通过生长调节素直接作用于全身组织细胞，促进骨、软骨、肌肉以及其他组织细胞分裂增殖，从而促进生长发育^［1］；通过促进氨基酸进入细胞、促进脂肪分解、抑制外周组织摄取与利用葡萄糖而促进物质代谢，其对机体各器官均有影响，尤其对骨骼肌及内脏器官的作用更为显著。

2.IGF-1的生物学作用广泛，可通过内分泌、自分泌、旁分泌发挥作用，主要有以下作用：①促进细胞有丝分裂，并与上皮生长因子、血小板衍化生长因子有协同作用；②促进神经细胞、肌细胞、脂肪细胞、成纤维细胞的分化与增殖；③作为生长激素的介导因子而促进生长激素的作用；④可以促进肿瘤的生长。

相互关系

IGF-1的合成和分泌受血液中GH水平的控制，循环中的IGF-1又对GH的分泌具有负反馈调节的作用，从而形成了一个GH/IGF-1轴。GF/IGF-1轴正常时，生长激素通过肝脏生长激素受体促进肝脏IGF-1基因的表达，从而促进IGF-1的合成和释放，IGF-1又反馈抑制垂体生长激素的释放，两者彼此之间相互调节（见图2）。

生长激素的主要效应是通过IGF-1介导而起作用。IGF-1无明显脉冲式分泌及昼夜节律变化，血清中IGF-1的浓度和生长激素在24小时内大致平行。因此，单一血清IGF-1测定值可更好的反映个体GH分泌状态。另外，IGF-1升高反映24小时GH分泌总体水平，可作为巨人症和肢端肥大症治疗是否有效的指标。

临床意义及应用

1.生长激素

生长激素分泌异常主要是指激素的分泌不足或分泌过多，这些异常都会致病，具体见表1。

2.胰岛素样生长因子

IGF-1介导生长激素在骨发育和生长起重要作用，对肌肉、心血管系统、脑、生殖系统、脂肪组织、免疫系统、肝脏、肾脏、肾上腺、消化系统、肿瘤细胞生长都有重要作用。

其相关疾病及临床应用具体如下：

2.1糖尿病在1型、2型糖尿病中，GH/IGF-1 轴是异常的，表现为GH 增高、IGF-1降低。

2.1.1 1型糖尿病：胰岛素缺乏伴随GH增高^［2］，高GH水平会增加糖尿病神经病、肾病、视网膜病等微血管并发症的风险，IGF-1除了胰岛素样降血糖作用外，还通过GH/IGF-1轴负反馈，降低GH的水平。

2.1.2 2型糖尿病：在控制不佳的2型糖尿病，也同样存在GH的高释放，拮抗外周组织胰岛素的作用。在任何一种糖尿病，给予IGF-1 都可以改善血糖控制，并通过降低血清 GH 来改善胰岛素抵抗，此外IGF-1能减少胰岛素的分泌，防止高胰岛素血症，从而提高胰岛素受体的表达。

2.2 儿童生长异常疾病

GH/IGF-1轴的调控作用对儿童生长发育有着一定的影响，其不仅能够通过对内分泌功能的调节促进骨骼生长，还能够对外周组织起到刺激作用，对靶细胞直接产生作用，加快细胞分化及增殖^［3］。当儿童出现生长速度较慢，骨骼发育迟缓时，医生怀疑儿童腺垂体功能减退时需要进行GH运动刺激或药物刺激试验，通过外源性刺激检查患者自身的生长激素分泌情况。

2.3 其他状态下

2.3.1 如严重创伤和败血症时，也有GH抵抗，此时血清 IGF-Ⅰ浓度降低；

2.3.2 空腹和营养不良时，尽管生长激素正常或升高，但血清IGF-Ⅰ水平却降低，进食和营养状态的改善能恢复IGF-1水平。

2.3.3 IGF-1是重要的心源性激素，在生理条件下，GH/IGF-1轴旨在调节心脏生长和心肌收缩力^［4］，从而维持成人的心脏大小和功能在正常水平，另外，在血管中也存在GH和IGF-1的功能性受体，GH和IGF-1可与之结合对血管张力和血管阻力进行调节，这也间接影响了心脏功能。

2.3.4 有文献指出，IGF-1在骨质疏松的患者中显著降低，在乳腺癌、肺癌等恶性肿瘤^［5］均可出现IGF-1增高。

2.3.5研究发现，IGF-1存在于各种增生组织,如子宫内膜和卵巢组织。患有严重子宫内膜异位症时,血清中IGF-1水平较高,而子宫内膜局部的IGF-1水平减低，这可能是导致不孕的原因,多囊性卵巢综合征( PCOS)患者卵巢局部的IGF-1活性增强^［6］，与患者肥胖、高雄激素水平等一系列临床症状有关。IGF-1在良、恶性肿瘤中也起着重要的作用,IGF-1能刺激子宫肌瘤细胞的生长。围绝经期妇女若存在高IGF-1水平,患乳腺癌的风险增大。绝经前后女性的高IGF-1水平与宫颈癌、卵巢癌和子宫内膜癌的发病率存在相关性。详见表2、表3。