重組人生長激素替代治療對矮身材兒童非對稱性二甲基 精氨酸水平的影響

梁 祎 劉 晶 冷麗娜,3 宋婷婷,4 霍佳慧 馬慧娟

1.河北省人民醫(yī)院代謝病重點實驗室（河北石家莊 050000）；2.河北醫(yī)科大學（河北石家莊 050000）；3.河北北方學院（河北張家口 075000）；4.華北理工大學（河北唐山 063000）

生長激素缺乏癥（growth hormone deficiency，GHD）和特發(fā)性身材矮小癥（idiopathic short stature，ISS）是臨床上最常見的兒童矮身材原因。由于生長激素缺乏，兒童早期就已出現(xiàn)動脈粥樣硬化斑塊[1-2]，成年GHD者還常表現(xiàn)出與代謝綜合征相似的代謝異 常[3]，心腦血管疾病的發(fā)生風險大大增加。重組人生長激素（recombinant human growth hormone，rhGH）替代治療可以逆轉成年GHD患者早期的頸動脈粥樣硬化，并在一定程度上改善心功能[4]。非對稱性二甲基精氨酸（asymmetric dimethylarginine，ADMA）是一種蛋白質代謝產(chǎn)物，通過減少血管內皮細胞NO的合成，引起血管內皮功能失調[1,5]。研究發(fā)現(xiàn)血漿ADMA，可能參與致動脈粥樣硬化的過程，被認為是早發(fā)性動脈粥樣硬化、心腦血管疾病的一個獨立預測指標[6]。

有研究認為無論兒童或成年GHD 患者，ADMA水平均較相匹配的正常人群增高，rhGH治療可使其降低[7-8]，但也有相反的結果[9]。本研究通過觀察GHD及ISS 患兒rhGH 治療前后血漿ADMA 的水平，評估矮身材兒童早期動脈粥樣硬化及心血管疾病發(fā)生風險，探索rhGH治療對ADMA水平的影響。

1 對象與方法

1.1 研究對象

以2018 年12 月至2020 年12 月就診于河北省人民醫(yī)院內分泌科的矮小癥患兒作為研究對象。納入標準：①年齡5～13歲；②符合GHD和ISS診斷標準[10]。排除標準：①患有營養(yǎng)不良或肥胖；②合并心肝腎功能障礙、腦血管病或其他慢性器質性疾??；③染色體異常；④小于胎齡兒；⑤軟骨發(fā)育不良；⑥除GHD外其他內分泌異常；⑦嚴重心理、情感障礙、攝食異常；⑧使用可以影響測量指標的藥物或GH治療。

以同期就診于河北省人民醫(yī)院內分泌科矮小門診，經(jīng)檢查判定為健康的兒童作為健康對照組。

本研究獲得河北省人民醫(yī)院倫理委員會批準通過，取得家屬同意并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 臨床資料采集 收集受試者的基本信息、母親妊娠史、出生史、喂養(yǎng)史、生活習慣、生長發(fā)育史、既往史、個人史、家族史等。所有患兒由同一組操作人員使用同一量具于上午進行身高、體質量的測量，連續(xù)測量兩次取平均值。性發(fā)育分期采用Tanner分期 法[11]。

1.2.2 診斷標準 GHD診斷標準：①身高低于同種族、同年齡、同性別健康兒童平均身高2 個標準差或第3百分位數(shù)；②身高增長速度緩慢，增長率＜4 cm/a；③智力發(fā)育與年齡相符；④身材勻稱；⑤骨齡落后實際年齡；⑥兩次生長激素激發(fā)試驗（左旋多巴激發(fā)試驗和低血糖激發(fā)試驗）GH 峰值均μ ＜10 ug/L。ISS 診斷標準：①身高低于同種族、同年齡、同性別健康兒童平均身高2 個標準差或第3 百分位數(shù)；②身高增長速率正?；蚱虎壑橇Πl(fā)育與年齡相符；④出生時身長和體質量正常，身材勻稱；⑤骨齡正?；蜓舆t；⑥至少一項生長激素激發(fā)試驗結果示GH峰 值≥10 μg/L。

1.2.3 治療和隨訪 GHD患兒的rhGH治療劑量為0.10～0.15 IU/(kg·d)，ISS患兒治療劑量為0.15～0.20 IU/ (kg·d)，睡前皮下注射。治療和隨訪周期為1年，GHD組30例完成隨訪，ISS組治療后6個月32例完成隨訪，12個月29例完成隨訪。

1.2.4 隨訪及主要觀察指標 所有患兒禁食8～12小時，次日清晨抽取靜脈血，并留存空腹血標本，檢測血常規(guī)，肝、腎功能，血脂包括總膽固醇（total cholesterol，TC）、三酰甘油（triglycerides，TG）、低密度脂蛋白膽固醇（low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C）和高密度脂蛋白膽固醇（high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C），空腹血糖（fasting blood glucose，F(xiàn)BG），空腹胰島素（fasting insulin，F(xiàn)INS)，胰島素樣生長因子（insulin-like growth factor-1，IGF-1）等指標。ADMA水平采用ELISA法測定，ADMA的酶聯(lián)免疫試劑盒（武漢華美Cusabio生物技術有限公司，貨號CSB-E09298h）的靈敏度為1.95ng/mL；批內精密度變異系數(shù)（CV，%）＜8%，批間精密度CV＜10%。分別檢測健康兒童及矮小癥兒童治療前、rhGH治療6個月以及12個月的上述指標。

1.2.5 生長及代謝參數(shù)計算 身高標準差積分（the standard deviation score of height，HtSDS）=(患兒實測身高-同性別、同年齡正常兒童身高的中位數(shù))/同性別、同年齡正常兒童身高的標準差[12]；動脈硬化指數(shù)（atherogenic index，Ai）=(TC-HDL -C)/HDL-C；胰島素抵抗指數(shù)的穩(wěn)態(tài)模型評估（homeostatic model assessment for insulin resistance index，HOMAIR）=[FINS(mmol/L)×FBG(μU/mL)]/22.5；定量胰島素敏感性檢測指數(shù)（quantitative insulin sensitivity check index，QUICKI）=1／[lgFBG (mg/dL)+lgFINS (μU/mL)]。

1.3 統(tǒng)計學分析

應用SPSS 22.0 統(tǒng)計軟件進行分析。符合正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)±標準差表示，多組間比較采用單因素方差分析，進一步兩兩比較采用LSD-t檢驗，兩組間比較采用兩獨立樣本t檢驗；非正態(tài)分布計量資料以中位數(shù)（P25～P75）表示，組間比較采用秩和檢驗。計數(shù)資料以例數(shù)（百分比）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 結果

2.1 一般特征及臨床指標

GHD組30例，ISS組33例，對照組27例。治療前三組之間性別、年齡、體質量和BMI的差異均無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）。三組之間身高、HtSDS的差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），GHD組及ISS組均低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。ISS組的GH峰值高于GHD組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表1。

表1 rhGH治療前三組兒童臨床指標比較[M(P25～P75)]，()

表1 rhGH治療前三組兒童臨床指標比較[M(P25～P75)]，()

注：1)與對照組比較，P＜0.05；2)與GHD組比較，P＜0.05

治療前三組之間IGF-1、LDL-C、Ai、ADMA 水平的差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；GHD 組LDL-C、ADMA高于對照組，GHD組、ISS組的Ai水平均高于對照組，而IGF-1 水平均低于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表1。

2.2 GHD組rhGH治療前后臨床指標比較

GHD 組rhGH 治療前，治療6 個月、12 個月之間患兒的身高、體質量和HtSDS 差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），治療6 個月和12 個月后GHD 患兒的HtSDS均較治療前升高；治療12個月后GHD患兒的身高、體質量較治療前明顯增加，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表2。

表2 rhGH治療前后GHD組臨床指標比較

治療前，治療6 個月、12 個月之間IGF-1、TG、ADMA水平的差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）；治療6個月及12個月的IGF-1水平均高于治療前，治療12個月的TG 水平低于治療前及治療6 個月，治療12 個月血漿ADMA水平低于治療前，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表2。

2.3 ISS組rhGH治療前后臨床指標的比較

ISS 組rhGH 治療前，治療6 個月、12 個月之間患兒的身高、體質量和HtSDS 差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。治療6個月和12個月的HtSDS均高于治療前，治療12個月的HtSDS高于治療6個月；治療12個月后ISS患兒的身高、體質量均高于治療前，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表3。

治療前，治療6 個月、12 個月之間IGF-1 和ADMA水平的差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），治療6個月及12個月的IGF-1水平均高于治療前，治療12個月ADMA水平均低于治療前和治療6個月，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。見表3。

表3 rhGH治療前后ISS組臨床指標比較

3 討論

導致兒童身材矮小的原因很多，其中GHD和ISS是臨床上最常見的兩種病因。GHD患兒由于體內GH水平較低，成年后發(fā)生代謝綜合征、心血管疾病的風險更高[1,13]。ISS與代謝性疾病關系研究較少，臨床上通過給予rhGH治療可有效促進這兩類患兒的身高增長[14-15]。ADMA 可以通過競爭性抑制一氧化氮合酶（nitric oxidase synthase，NOS）的活性，減少血管內皮NO 的合成，或通過誘導NOS 解偶聯(lián)形成超氧化物，引起氧化應激[16-17]，導致內皮功能失調。目前研究認為血漿ADMA水平增高與血管內皮損傷、動脈粥樣硬化形成的過程有關[18-19]，可作為早發(fā)性動脈粥樣硬化性疾病的潛在預測指標和新的治療靶點。

近年來rhGH對心血管疾病的影響得到廣泛探討，研究證實rhGH 治療可改善GHD 患兒心臟質量、結構和舒縮功能，改善血管內皮功能、降低外周血管阻 力[20-21]，具體機制尚不清楚。有研究發(fā)現(xiàn)GHD患兒血清ADMA 較相匹配的正常人群增加，rhGH 治療可有效降低ADMA 水平，降低心血管疾病發(fā)生風險[7-8]。但也有研究發(fā)現(xiàn)相反結果[9]。本研究發(fā)現(xiàn)在三組兒童中，GHD組的ADMA水平最高，對照組最低，但僅在GHD 與對照組間的差異有統(tǒng)計學意義，提示GHD 的兒童未來發(fā)生動脈粥樣硬化性疾病的風險更高，這與其他的研究結果一致[7,22]。同樣的，針對成年GHD患者的研究也觀察到ADMA 水平較健康人群增高[23]，因此推測GH 缺乏可能與ADMA 升高有關。此外，本研究中，經(jīng)過rhGH治療后，GHD患兒血清ADMA水平呈下降趨勢，治療12個月后無論GHD組或ISS組與治療前相比ADMA水平均明顯降低，甚至接近健康兒童的ADMA水平。相關研究結果與本研究一致，也顯示rhGH治療6個月、12個月后GHD患兒ADMA水平降低[7-8]，在成人GHD患者中應用rhGH治療10天也觀察到ADMA水平的降低[24]。提示給予rhGH治療可有效降低血清ADMA水平，推測可能與長期心血管獲益有關。然而，也有研究發(fā)現(xiàn)未經(jīng)治療的GHD患兒與健康兒童血清ADMA 水平相似，經(jīng)過rhGH 治療6 個月后ADMA水平較前明顯升高[9]，考慮與該研究樣本量較小且生長激素劑量及干預時間不同有關。未來還需進行更多大樣本更長時間的研究來進一步證實。

本研究也觀察了三組兒童在治療前后血脂及Ai水平的變化，顯示治療前GHD患兒的LDL-C和Ai均明顯高于健康兒童，但尚在正常水平內，而ISS組與健康兒童相比血脂水平未見明顯差異，表明GHD 患兒更有發(fā)生脂代謝紊亂的傾向，Ai的增高也同樣證實了GHD 兒童期即有可能發(fā)生動脈硬化的改變，與之前的研究結論一致[1-2]。rhGH 治療12 個月后GHD 患兒的TG較前顯著降低，HDL-C隨治療時間呈增高趨勢。相比之下ISS患兒的脂代謝在治療前后變化并不顯著。相關的研究顯示rhGH 治療后GHD 青少年的TG 明顯降低[25]，與本研究結果一致。此外，其他研究也有rhGH 治療后GHD 及ISS 患兒TC、LDL、Ai 水平下降的報道[7-8,26-27]。盡管各研究治療后血脂變化的具體表現(xiàn)不一致，但均表明rhGH 治療可改善矮身材患兒尤其是GHD患兒的血脂譜，降低了動脈粥樣硬化性疾病的風險。本研究還對rhGH 治療后糖代謝指標進行了分析，發(fā)現(xiàn)治療后FBG、FINS、QUICKI和HOMAIR均較治療前無明顯變化，與相關研究結果一致[28]。

關于GHD患兒ADMA增高的機制目前尚不清楚，研究發(fā)現(xiàn)GHD患兒氧化應激增強，會降低人體二甲基精氨酸二甲胺水解酶（dimethylarginine dimethylamino hydrolases，DDAHs）的表達，減少對ADMA 的清 除[16,29]。給予rhGH 治療，可通過GH/IGF-1 刺激內皮細胞產(chǎn)生NO，誘導平滑肌松弛，降低脂質氧化，增強血管抗氧化應激能力[30]；血漿DDAHs的表達也會隨氧化應激的減輕而增加，ADMA的清除增強。隨著ADMA的降低，其對NOS活性的競爭性抑制減輕，反過來也促進NO 的生成。此外，本研究及其他研究結果均表明rhGH治療還可以改善矮身材兒童的血脂譜，可同樣達到降低患者動脈硬化及心血管疾病發(fā)生風險的目的。

本研究也存在一些不足，首先，樣本量較小，對整體代表性欠佳，今后可進行更多大樣本量的長期隨訪性研究；其次，未對健康對照人群進行隨訪，治療后矮身材兒童缺乏健康對照，因此不能完全排除年齡增長及自然生長發(fā)育過程對ADMA 水平的影響。但有研究在對健康兒童隨訪1 年后發(fā)現(xiàn)ADMA 水平較基線無明顯變化[7]，對青春期前及青春期的健康兒童進行比較也發(fā)現(xiàn)二者ADMA水平無明顯差異[9]，今后可對健康兒童進行同期隨訪觀察。

綜上，本研究表明矮身材兒童尤其是GHD 患兒的血漿ADMA 水平增高，使用rhGH 治療后可降低ADMA水平，同時血脂也得到改善，降低了GHD患兒罹患心血管疾病的風險。