矮小兒童血清胰島素樣生長因子-1和瘦素水平的表達及臨床意義

邱明慧 董國慶

[摘要] 目的 了解不同病因的矮小兒童血清胰島素樣生長因子-1（IGF-1）和瘦素水平變化，探討IGF-1和瘦素在生長激素缺乏癥（GHD）診斷中的價值。 方法 選擇深圳市婦幼保健院就診的矮小兒童96例，年齡5~11歲，根據(jù)身高低于同性別同年齡均值-2~-3SD，排除其他可致身材矮小疾病，根據(jù)生長激素激發(fā)試驗，GH峰值<10 ng/mL為GHD者共67例（GHD組）、GH峰值≥10 ng/mL為特發(fā)性矮?。↖SS）者共29例（ISS組），另選擇同期體檢的生長發(fā)育正常兒童23名作為對照組。采集所有研究對象的外周靜脈血3 mL，分離血清后，使用雙抗體一步夾心法酶聯(lián)免疫吸附實驗（ELISA）測定血清IGF-1、瘦素濃度。 結(jié)果 GHD組血清IGF-1及瘦素水平[（45.7±19.02）μg/L、（4.25±0.63） mg/L]低于ISS組[（114.07±24.45）μg/L、(4.69±0.69) mg/L]和對照組[（164.61±46.22）μg/L、(6.27±0.89) mg/L]），組間比較，差異均有高度統(tǒng)計學意義（P < 0.01）；診斷GHD，IGF-1的敏感度為100%，特異度為98%；瘦素的敏感度為88%，特異度為71%。 結(jié)論 IGF-1和瘦素的檢測可能可作為篩查和診斷GHD有價值的指標，并對GHD與ISS的鑒別診斷也有著一定的臨床意義。

[關(guān)鍵詞] 胰島素樣生長因子-1；瘦素；生長激素缺乏癥；特發(fā)性矮小

[中圖分類號] R725[文獻標識碼] A[文章編號] 1673-7210（2014）06（c）-0038-04

Expression and clinical significance of the level of serum insulin-like growth factor-1 and leptin in children with short stature

QIU Minghui DONG Guoqing

Department of Pediatrics, Shenzhen Maternal and Child Health Care Hospital Affiliated to the Southern Medical University, Guangdong Province, Shenzhen518028, China

[Abstract] Objective To understand the levels of serum insulin-like growth factor-1 (IGF-1) and leptin and to discuss the value of IGF-1 and leptin in the diagnosis of growth hormone deficiency (GHD). Methods A total of 96 patients were recruited in Shenzhen Maternity and Child Healthcare Hospital, whose height lower than -2--3SD of the same age and the same sex mean height, to rule out other diseases can cause short stature, according to growth hormone stimulation test, children with GHD whose GH peak <10 ng/mL were as GHD group (n=67), children with idiopathic short stature (ISS) whose GH peak≥10 ng/mL were as ISS group (n=29). The age of patients were at a range of 5-11 years, 23 children aged from 5 to 11 years old whose physical development were natural were chosen as control group. 3 mL peripheral blood of all subjects was chosen as the sample. The concentration of serum IGF-1 and leptin was measured by double antibody step clip art enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) method. Results The levels of serum IGF-1 and leptin in GHD group [(45.7±19.02) μg/L, (4.25±0.63) mg/L] were significantly lower than those of ISS group [(114.07±24.45) μg/L, (4.69±0.69) mg/L], and control group [(164.61±46.22) μg/L, (6.27±0.89) mg/L], the differences were highly statistically significant (P < 0.01). The diagnostic sensitivity of the IGF-1 was 100%, and the specificity was 98%; the diagnostic sensitivity of the leptin was 88%, and specificity was 71%. Conclusion The detection of IGF-1 and leptin can be used as the screening and diagnosis of GHD valuable indicators, and it also has a certain clinical significance to the differential diagnosis of GHD and the ISS.

[Key words] Insulin-like growth factor-1; Leptin; Growth hormone deficiency; Idiopathic short stature

身材矮小是兒科內(nèi)分泌門診常見的癥狀之一，臨床上身材矮小患兒的病因多為生長激素缺乏癥（growth hormone deficiency，GHD）和特發(fā)性矮小（idiopathic short stature，ISS），也有甲狀腺功能低下、營養(yǎng)不良、Turner綜合征等[1]。GHD是指因垂體前葉分泌的生長激素（GH）不足而導致兒童生長發(fā)育障礙、身材矮小者。而ISS是一種暫時尚無可認知原因的矮身材，包括GH不敏感、正常變異性矮身材、GH神經(jīng)分泌功能紊亂、特發(fā)性生長障礙和非GH缺乏性身材矮小等[2]。GH的促生長效應(yīng)主要是通過胰島素樣生長因子-1（IGF-1）實現(xiàn)的，IGF-1作為生長激素-胰島素樣生長因子軸（GH-IGF）極為重要的因子，其血清濃度能反映GH-IGF軸功能，其缺乏可表現(xiàn)為顯著的低出生體重和身長，生后生長發(fā)育落后，小頭畸形、耳聾及智力發(fā)育落后等[3]。而瘦素在人體能量代謝和生長發(fā)育中也起關(guān)鍵性調(diào)節(jié)作用，其主要是由脂肪組織合成的激素，能反映體脂含量[4]。近年來，瘦素與下丘腦垂體激素間的聯(lián)系日益引起注意，瘦素與IGF-1代謝軸可能存在著一定的關(guān)系。本研究應(yīng)用ELISA法檢測血清IGF-1和瘦素水平，比較GHD、ISS患兒與正常兒童血IGF-1和瘦素的差異，以探討GHD、ISS與IGF-1、瘦素的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2012年9月~2013年9月深圳市婦幼保健院就診的矮小兒童96例，年齡5~11歲（由于IGF-1和瘦素均受年齡和性激素的影響，5歲以下時血清水平極低[5]，因此本實驗選擇的對象年齡范圍為5~11歲，且均處于青春發(fā)育前期），男52例，女44例。測量實驗對象身高、體重、骨齡，計算其遺傳身高及進行GH激發(fā)試驗，行甲狀腺功能、肝腎功能、微量元素及頭顱核磁共振、染色體等檢查。根據(jù)身高低于同性別同年齡均值-2~-3SD，并自幼身高增長緩慢，每年身高增長不到5 cm，骨齡延遲均>2歲，排除其他可致身材矮小疾病后，根據(jù)GH激發(fā)試驗[6]，GH峰值<10 ng/mL診斷GHD者67例、GH峰值≥10 ng/mL診斷ISS者29例。另選擇同期體檢的23名生長發(fā)育正常兒童作為對照組，年齡5~11歲，男13例，女10例。GHD組、ISS組與對照組性別、籍貫比較差異均無統(tǒng)計學意義（P > 0.05），具有可比性。本研究已經(jīng)醫(yī)院倫理委員會通過，受試者家屬均已簽署知情同意書。

1.2 血清IGF-1、瘦素測定

采集所有研究對象的外周靜脈血3 mL，分離血清后，使用雙抗體一步夾心ELISA法測定血清IGF-1、瘦素濃度。試劑盒均由美國DSL公司提供，采用深圳匯松科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的PW-960全自動酶標洗板機、西門子醫(yī)學診斷產(chǎn)品有限公司生產(chǎn)的BEPⅢ全自動酶免分析儀檢測ELISA產(chǎn)物濃度。操作按說明書，批內(nèi)、批間變異系數(shù)達要求范圍。

1.3 判定標準

敏感度是指GHD組中低于判定值患兒所占百分數(shù)，特異度指非GHD組中高于判定值患兒百分數(shù)，準確度指低于判定值GHD患兒數(shù)和高于判定值非GHD患兒數(shù)之和占總患兒數(shù)百分數(shù)。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 17.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析，計量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標準差（x±s）表示，兩組間比較采用兩兩比較采用Dunnett檢驗；計數(shù)資料用率表示，組間比較采用χ2檢驗，以P < 0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 各組血清IGF-1、瘦素水平比較

與對照組比較GHD組、ISS組血清IGF-1水平及瘦素水平均明顯降低，差異有高度統(tǒng)計學意義（P < 0.01），且GHD組與ISS組血清IGF-1及瘦素水平比較，差異有高度統(tǒng)計學意義（P < 0.01）。見表1。

表1 三組血清胰島素樣生長因子-1和瘦素水平（x±s）

注：與對照組比較，*P < 0.01；與ISS組比較：#P < 0.01；IGF-1：胰島素樣生長因子-1；GHD：生長激素缺乏癥；ISS：特發(fā)性矮小

2.2 血清IGF-1及瘦素對ISS、GHD的診斷價值

按一般診斷要求，取對照組單側(cè)95%觀察值下限（-1.645 s）作為判定值，對照組IGF-1判定值為88.58 ng/mL，GHD組67例中有67例IGF-1低于判定值；ISS組29例中有1例IGF-1低于判定值；對照組瘦素判定值為4.80 μg/mL，GHD組67例中有59例瘦素低于判定值；ISS組29例中有15例瘦素低于判斷值，IGF-1及瘦素對GHD診斷的評價比較見表2。

表2 胰島素樣生長因子-1及瘦素對生長激素缺乏癥

診斷情況[%（n1/n2）]

注：IGF-1：胰島素樣生長因子-1

3 討論

生長是兒童的基本特征，是兒童健康狀況的一面鏡子。生長受控于遺傳、營養(yǎng)和神經(jīng)內(nèi)分泌等多個因素。生活中常常能遇見生長障礙而導致的身材矮小[7]。身材矮小病因復雜，要明確生長障礙的病因，需詳盡的臨床資料，包括出生身長、體重、喂養(yǎng)史，及以往疾病和藥物史，頭顱外傷史，父母身高和青春期狀況等。體檢時除了常規(guī)系統(tǒng)的體檢外，應(yīng)注重面容和體態(tài)、肢體比例和性征的觀察。兒童的生長發(fā)育一直是兒科領(lǐng)域的研究熱點，目前有關(guān)生長發(fā)育研究最多的是生長激素釋放激素-生長激素-胰島素樣生長因子（GHRH-GH-IGF-1）內(nèi)分泌軸，它是調(diào)控生長的最重要的內(nèi)分泌軸。作為GHRH-GH-IGF-1軸中一個重要生長因子，IGF-1是一種與胰島素結(jié)構(gòu)和功能相似的促細胞生長多肽，由肝臟和多個其他組織所分泌，是介導GH促生長作用的主要物質(zhì)。IGF-1在血液中一般有兩種狀態(tài)，一是游離狀態(tài)，另一種是與IGF結(jié)合蛋白（IGFBP）結(jié)合狀態(tài)。一般認為游離狀態(tài)下的IGF-1是其主要的活性形式[8]。Wang等[9]研究發(fā)現(xiàn)血清IGF-1水平與人的身材有關(guān)，身材高的兒童血清IGF-1水平明顯升高。

IGF-1是調(diào)節(jié)人類生長發(fā)育的重要因子，在出生前，IGF-1主要通過組織細胞的“自動鄰分泌”方式分泌，其作用不依賴于GH[10]。兒童期IGF-1的血濃度主要依賴GH而變化，它可以一定程度上反映個體GH生理狀態(tài)下的分泌功能。由于GH呈脈沖樣分泌釋放，測單次GH無診斷價值。而GH激發(fā)試驗又受其他因素影響大，需多次抽血、依從性差等，越來越多研究人員考慮能否用血清IGF-1濃度來評估GH分泌情況以及幫助明確矮小身材的患兒的病因[11]。本次研究結(jié)果顯示，GHD組、ISS組及對照組的血清IGF-1有著明顯的差異，GHD組患兒的IGF-1明顯低于ISS組患兒及對照組。IGF-1無明顯脈沖式分泌及晝夜節(jié)律變化，在臨床應(yīng)用中，與GH激發(fā)試驗相結(jié)合可以為GHD患兒提供更科學更準確的診斷。同時，血清IGF-1對GHD與ISS的鑒別診斷也有著一定的臨床意義。

隨著醫(yī)學科學技術(shù)的不斷進步，許多引起身材矮小的基因和編碼蛋白被發(fā)現(xiàn)，同時一些內(nèi)分泌激素未被發(fā)現(xiàn)的功能逐漸浮出水面，如血清瘦素與生長發(fā)育的關(guān)系。瘦素是由肥胖基因編碼，白色脂肪細胞合成分泌的激素，由167個氨基酸組成，主要反映體脂含量，在人體能量代謝和生長發(fā)育中起關(guān)鍵性調(diào)節(jié)作用[12]。國外關(guān)于GHD患者的瘦素水平研究發(fā)現(xiàn)，GHD組血清瘦素水平明顯高于對照組，這可能是由于GH除了促生長作用外，還參與了調(diào)節(jié)物質(zhì)代謝，分解脂肪的作用，而瘦素水平與體脂含量密切相關(guān)，并認為GH缺乏患兒的血清瘦素水平升高可能是由于脂肪堆積[13]。然而本研究結(jié)果顯示，GHD組、ISS組兒童血清瘦素水平均顯著低于對照組，這可能是由于血清瘦素水平可影響血清IGF-1水平從而調(diào)節(jié)兒童的生長發(fā)育，GHD患兒的脂肪堆積亦可能是其血清瘦素的水平下降所致[14]。

本研究計算敏感度、特異度、準確度來了解血清IGF-1及瘦素對GHD診斷的意義。結(jié)果顯示，血清IGF-1診斷GHD在敏感度、特異度、準確度于血清瘦素，更能準確反映GH的分泌狀態(tài)及血清水平。單次檢測血清IGF-1及血清瘦素，在初步篩查和診斷GHD患者方面很有幫助，特別是給那些不愿意行GH激發(fā)試驗的患兒和家長，提供了一個更容易接受，依從性更強的方法。

身材矮小不僅是生理層面的缺陷，也包括心理層面的影響，矮小患兒的心理狀態(tài)及未來的社會競爭都受到了障礙[15]。因此，個體化的了解患兒身材矮小的病因，給予合適的對因治療，改善患兒的生長發(fā)育，幫助他們身心健康，是兒科內(nèi)分泌醫(yī)生需要努力前進的方向。

[參考文獻]

[1]Siklar Z，Berberoglu M. Syndromic disorders with short sta ture [J]. J Clin Res Pediatr Endocrinol，2014，6（1）：1-8.

[2]Luo JM，He YQ，Liu M. Therapentic efficacy of recombinant human growth hormone in postpuberal children with idiopathic short stature [J]. Zhongguo Dang Dai Er Ke Za Zhi，2014， 16（2）：208-210.

[3]Kang M，Peery AF，Locklear C，et al. Plasma insulin，glucose，IGF-Ⅰ，IGF-Ⅱ，and IGFBP-3 and risk of recurrent colorectal adenomas [J]. J Gastroenterol Hepatol Res，2013， 2（4）：531-535.

[4]Pan W，Kastin AJ. Leptin：a biomarker for sleep disorders? [J]. Sleep Med Rev，2014，18（3）：283-290.

[5]許珊珊，顧學范，潘慧，等.兒童青少年血清胰島素生長因子-1及胰島素因子結(jié)合蛋白-3的正常參考值研究[J].臨床兒科雜志，2009，27（12）：1105-1110.

[6]顏純，王慕逖.小兒內(nèi)分泌學[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，2006：104-129.

[7]Partyka M，Dunin-Wilczynska I，Chalas R. Disorders of the stomatognathic system in patients with short stature [J]. Pol Merkur Lekarski，2014，36（211）：63-67.

[8]Teissier R，F(xiàn)lechtner I，Colmenares A，et al. Characterization and prevalence of severe primary IGF-1 deficiency in a large cohort of French children with short stature [J]. Eur J Endocrinol，2014，170（6）：847-584.

[9]Wang Y，Huang M，Jiao JT，et al. Relationship between concentrations of IGF-1 and IGFBP-3 and preoperative depression risk，and effect of psychological intervention on outcomes of high-grade glioma patients with preoperative depression in a 2-year prospective study [J]. Med Oncol，2014，31（5）：921.

[10]Hrabia A，Sechman A，Rzasa J. Independent，non-IGF-I mediated，GH action on estradiol secretion by prehierarchical ovarian follicles in chicken. In vitro study [J]. Folia Biol（Krakow），2012，60（3-4）：213-217.

[11]Boguszewski CL，de Lacerda CS，de Lacerda FL，et al. Reappraisal of serum insulin-like growth factor-I（IGF-1） measurement in the detection of isolated and combined growth hormone deficiency（GHD） during the transition period [J]. Arq Bras Endocrinol Metabol，2013，57（9）：709-716.

[12]Su PH，Yang SF，Yu JS，et al. A polymorphism in the leptin receptor gene at position 223 is associated with growth hormone replacement therapy responsiveness in idiopathic short stature and growth hormone deficiency patients [J]. Eur J Med Genet，2012，55（12）：682-687.

[13]Cohen P，Weng W，Rogol AD，et al. Dose-sparing and safety-enhancing effects of an IGF-Ⅰ-based dosing regimen in short children treated with growth hormone in a 2-year randomized controlled trial：therapeutic and pharmacoeconomic considerations [S]. Clin Endocrinol（Oxf），2014：16.

[14]Li ZP，Zhang M，Gao J，et al. Study of the correlation between growth hormone deficiency and serum leptin，adiponectin，and visfatin levels in adults [J]. Genet Mol Res，2014，13（AOP）.

[15]Cheetham T，Davies JH. Investigation and management of short stature [Z]. Arch Dis Child，2014.

（收稿日期：2014-03-01本文編輯：任念）