文章來源:檢驗科
+
簡介
生長激素(Growth hormone,GH)是由垂體前葉細胞分泌的一種多肽激素,在人體內(nèi)可以刺激生長和促進細胞增殖,促進脂肪分解、蛋白合成、影響糖代謝,影響機體神經(jīng)功能。它是一個包含191個氨基酸的單鏈多肽激素,分子量22124,受下丘腦產(chǎn)生的生長激素釋放激素(GHRH)的調(diào)節(jié),呈脈沖式分泌,其分泌受很多因素影響,如劇烈運動、服用精氨酸、多巴胺、進食、饑餓、運動與晝夜節(jié)律等,且隨機體發(fā)育階段不同而表現(xiàn)為不同水平。
胰島素樣生長因子-1(Insulin-like growth factor,IGF-1)是一種在人體內(nèi)生長激素(GH)刺激下產(chǎn)生的激素,當垂體前葉分泌GH進入血液循環(huán)時,幾乎數(shù)分鐘內(nèi)GH即可以在肝內(nèi)促進肝臟細胞合成分泌IGF-1。IGF-1是70個氨基酸的單鏈多肽,分子量7649,和胰島素原有50%的序列相同。生長激素的主要效應是通過IGF-1介導而起作用,IGF-1主要由肝臟細胞合成和分泌,一些局部組織,如神經(jīng)組織、骨組織、腫瘤細胞等也能產(chǎn)生少量IGF-1,以自分泌、旁分泌的形式作用于自身及周圍組織。IGF-1在血液中的濃度隨GH改變而變化,幾乎全部與IGF結(jié)合蛋白可逆結(jié)合而運輸,半衰期長,其他因素對其影響甚微,其水平相對更穩(wěn)定。
+
1.GH的生物學作用是通過生長調(diào)節(jié)素直接作用于全身組織細胞,促進骨、軟骨、肌肉以及其他組織細胞分裂增殖,從而促進生長發(fā)育[1];通過促進氨基酸進入細胞、促進脂肪分解、抑制外周組織攝取與利用葡萄糖而促進物質(zhì)代謝,其對機體各器官均有影響,尤其對骨骼肌及內(nèi)臟器官的作用更為顯著。
2.IGF-1的生物學作用廣泛,可通過內(nèi)分泌、自分泌、旁分泌發(fā)揮作用,主要有以下作用:①促進細胞有絲分裂,并與上皮生長因子、血小板衍化生長因子有協(xié)同作用;②促進神經(jīng)細胞、肌細胞、脂肪細胞、成纖維細胞的分化與增殖;③作為生長激素的介導因子而促進生長激素的作用;④可以促進腫瘤的生長。
相互關(guān)系
IGF-1的合成和分泌受血液中GH水平的控制,循環(huán)中的IGF-1又對GH的分泌具有負反饋調(diào)節(jié)的作用,從而形成了一個GH/IGF-1軸。GF/IGF-1軸正常時,生長激素通過肝臟生長激素受體促進肝臟IGF-1基因的表達,從而促進IGF-1的合成和釋放,IGF-1又反饋抑制垂體生長激素的釋放,兩者彼此之間相互調(diào)節(jié)(見圖2)。
生長激素的主要效應是通過IGF-1介導而起作用。IGF-1無明顯脈沖式分泌及晝夜節(jié)律變化,血清中IGF-1的濃度和生長激素在24小時內(nèi)大致平行。因此,單一血清IGF-1測定值可更好的反映個體GH分泌狀態(tài)。另外,IGF-1升高反映24小時GH分泌總體水平,可作為巨人癥和肢端肥大癥治療是否有效的指標。
臨床意義及應用
1.生長激素
生長激素分泌異常主要是指激素的分泌不足或分泌過多,這些異常都會致病,具體見表1。
2.胰島素樣生長因子
IGF-1介導生長激素在骨發(fā)育和生長起重要作用,對肌肉、心血管系統(tǒng)、腦、生殖系統(tǒng)、脂肪組織、免疫系統(tǒng)、肝臟、腎臟、腎上腺、消化系統(tǒng)、腫瘤細胞生長都有重要作用。
其相關(guān)疾病及臨床應用具體如下:
2.1糖尿病 在1型、2型糖尿病中,GH/IGF-1 軸是異常的,表現(xiàn)為GH 增高、IGF-1降低。
2.1.1 1型糖尿病:胰島素缺乏伴隨GH增高[2],高GH水平會增加糖尿病神經(jīng)病、腎病、視網(wǎng)膜病等微血管并發(fā)癥的風險,IGF-1除了胰島素樣降血糖作用外,還通過GH/IGF-1軸負反饋,降低GH的水平。
2.1.2 2型糖尿?。涸诳刂撇患训?型糖尿病,也同樣存在GH的高釋放,拮抗外周組織胰島素的作用。在任何一種糖尿病,給予IGF-1 都可以改善血糖控制,并通過降低血清 GH 來改善胰島素抵抗,此外IGF-1能減少胰島素的分泌,防止高胰島素血癥,從而提高胰島素受體的表達。
2.2 兒童生長異常疾病
GH/IGF-1軸的調(diào)控作用對兒童生長發(fā)育有著一定的影響,其不僅能夠通過對內(nèi)分泌功能的調(diào)節(jié)促進骨骼生長,還能夠?qū)ν庵芙M織起到刺激作用,對靶細胞直接產(chǎn)生作用,加快細胞分化及增殖[3]。當兒童出現(xiàn)生長速度較慢,骨骼發(fā)育遲緩時,醫(yī)生懷疑兒童腺垂體功能減退時需要進行GH運動刺激或藥物刺激試驗,通過外源性刺激檢查患者自身的生長激素分泌情況。
2.3 其他狀態(tài)下
2.3.1 如嚴重創(chuàng)傷和敗血癥時,也有GH抵抗,此時血清 IGF-Ⅰ濃度降低;
2.3.2 空腹和營養(yǎng)不良時,盡管生長激素正?;蛏?,但血清IGF-Ⅰ水平卻降低,進食和營養(yǎng)狀態(tài)的改善能恢復IGF-1水平。
2.3.3 IGF-1是重要的心源性激素,在生理條件下,GH/IGF-1軸旨在調(diào)節(jié)心臟生長和心肌收縮力[4],從而維持成人的心臟大小和功能在正常水平,另外,在血管中也存在GH和IGF-1的功能性受體,GH和IGF-1可與之結(jié)合對血管張力和血管阻力進行調(diào)節(jié),這也間接影響了心臟功能。
2.3.4 有文獻指出,IGF-1在骨質(zhì)疏松的患者中顯著降低,在乳腺癌、肺癌等惡性腫瘤[5]均可出現(xiàn)IGF-1增高。
2.3.5研究發(fā)現(xiàn),IGF-1存在于各種增生組織,如子宮內(nèi)膜和卵巢組織?;加袊乐刈訉m內(nèi)膜異位癥時,血清中IGF-1水平較高,而子宮內(nèi)膜局部的IGF-1水平減低,這可能是導致不孕的原因,多囊性卵巢綜合征( PCOS)患者卵巢局部的IGF-1活性增強[6],與患者肥胖、高雄激素水平等一系列臨床癥狀有關(guān)。IGF-1在良、惡性腫瘤中也起著重要的作用,IGF-1能刺激子宮肌瘤細胞的生長。圍絕經(jīng)期婦女若存在高IGF-1水平,患乳腺癌的風險增大。絕經(jīng)前后女性的高IGF-1水平與宮頸癌、卵巢癌和子宮內(nèi)膜癌的發(fā)病率存在相關(guān)性。詳見表2、表3。
檢測時注意事項
1.實驗前夕晚餐后不再進食,臥床休息,避免精神刺激。
2.GH呈晝夜節(jié)律性,正常檢查時應空腹采血。
3.長期禁食、胰島素注射所致低血糖、運動、應激狀態(tài)下,GH分泌會增加。
4.對于身材矮小患者診斷時應聯(lián)合檢測其他內(nèi)分泌檢查:如T4、TSH、T、ACTH等,及影像學檢查、B超、染色體等。
參考文獻
[1] 趙紅,汪承亞,陳家偉.胰島素樣生長因子I的基礎(chǔ)與臨床研究進展[J].國外醫(yī)學(內(nèi)分泌學分冊),2000,20(6):302-305.
[2] 吳國柱,郭躍先,楊士杰.胰島素樣生長因子-1(IGF-1)的臨床應用進展[J].河北醫(yī)藥,2015,(9):1398-1400.
[3] 張磊,王耀邦,高鳳,曹興麗,侍響響.生長激素-胰島素樣生長因子軸功能檢測在矮小癥兒童病因診斷中的意義[J].臨床和實驗醫(yī)學雜志,2019,18(22):2441-2444.
[4] 朱佩杰,班博,張梅.成人生長激素缺乏與心血管系統(tǒng)相關(guān)研究的進展[J].中國醫(yī)師進修雜志,2019,42(8):762-765.
[5] 鄭茂恩,王可洲,金東慶,朱靖,周東順,李臨江.生長激素在腫瘤治療方面的研究進展[J].現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學,2013,21(4):883-886.
[6] 李麗華.血清中IGF-1及PI3K/Akt信號通路在PCOS患者體內(nèi)表達的變化及意義[J].實驗與檢驗醫(yī)學,2018,36(3):333-336.
本文編輯:仔仔吃牛蛙
校對:班木芙蘭
審稿:大鵬
聲明
聯(lián)系客服