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生長(zhǎng)激素三項(xiàng)GH、IGF-1及IGFBP-3的作用及在疾病診斷治療中的應(yīng)用

瀏覽次數(shù):561 發(fā)布日期:2025-5-20  來(lái)源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)
生長(zhǎng)激素(GH)、胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(IGF-1)及胰島素樣生長(zhǎng)因子結(jié)合蛋白3(IGFBP-3)構(gòu)成GH-IGF軸的核心,共同調(diào)控生長(zhǎng)發(fā)育、代謝及細(xì)胞功能。

GH-IGF軸

GH-IGF軸是調(diào)控人體生長(zhǎng)、代謝及組織修復(fù)的核心內(nèi)分泌系統(tǒng),由生長(zhǎng)激素(GH)、胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(IGF-1)及其結(jié)合蛋白(如IGFBP-3)構(gòu)成。GH由垂體前葉分泌,受下丘腦生長(zhǎng)激素釋放激素(GHRH)和生長(zhǎng)抑素的雙向調(diào)控,呈脈沖式釋放(夜間深睡眠期分泌量占全天70%以上)。GH通過(guò)結(jié)合肝細(xì)胞膜上的GHR受體,激活JAK2-STAT5信號(hào)通路,刺激IGF-1的合成與分泌。IGF-1作為GH的下游效應(yīng)分子,通過(guò)與IGFBP-3結(jié)合形成三元復(fù)合物(IGF-1-IGFBP-3-ALS),延長(zhǎng)其循環(huán)半衰期,并將IGF-1靶向運(yùn)輸至骨骺軟骨、肌肉等組織,介導(dǎo)GH的促生長(zhǎng)作用。

GH-IGF軸在代謝、骨骼健康、肌肉耐力、炎癥反應(yīng)、衰老相關(guān)變化以及腫瘤發(fā)生等多個(gè)生理病理過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。

圖 GH / IGF-1軸相互作用

GH、IGF-1以及IGFBP-3在GH-IGF軸中相互作用,形成復(fù)雜的上下游關(guān)系,但它們各自也具有獨(dú)特的功能效應(yīng)。

GH

生長(zhǎng)激素(Growth Hormone, GH)是由腦垂體前葉的生長(zhǎng)激素細(xì)胞合成并分泌的肽類激素,由191個(gè)氨基酸構(gòu)成的單鏈多肽。GH的分泌受下丘腦GHRH(生長(zhǎng)激素釋放激素)與生長(zhǎng)抑素的雙向調(diào)控,呈脈沖式釋放,夜間深睡眠期分泌量占全天70%以上,青少年期分泌量最高,成年后逐漸下降。其核心功能包括促進(jìn)骨骼線性生長(zhǎng)、蛋白質(zhì)合成及脂肪代謝:通過(guò)刺激肝臟生成胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(IGF-1),間接激活骨骺軟骨細(xì)胞增殖,驅(qū)動(dòng)兒童期身高增長(zhǎng);同時(shí)拮抗胰島素作用升高血糖,促進(jìn)脂肪分解供能,并增強(qiáng)肌肉組織對(duì)氨基酸的攝取。

GH缺乏可導(dǎo)致兒童垂體性侏儒癥,表現(xiàn)為身高低于P3百分位、骨齡延遲及代謝異常,而分泌過(guò)量則引發(fā)巨人癥或肢端肥大癥,伴隨心血管并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)增加。臨床通過(guò)藥物激發(fā)試驗(yàn)(如胰島素低血糖試驗(yàn))評(píng)估GH分泌功能。治療方面,重組人生長(zhǎng)激素(rhGH)被廣泛應(yīng)用于兒童GHD、特發(fā)性矮小癥及成人GHD,需長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)IGF-1水平以優(yōu)化劑量,避免骨骼過(guò)度生長(zhǎng)或代謝副作用。

IGF-1

胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(IGF-1)是一種由70個(gè)氨基酸組成的單鏈多肽,其分子結(jié)構(gòu)與胰島素前體高度相似(約50%序列同源性)。IGF-1主要由肝細(xì)胞合成,但也可由骨骼肌、軟骨、脂肪組織等局部分泌,通過(guò)內(nèi)分泌、自分泌及旁分泌機(jī)制發(fā)揮作用。其分泌受生長(zhǎng)激素(GH)的嚴(yán)格調(diào)控:GH與肝細(xì)胞膜上的GHR受體結(jié)合后,激活JAK2-STAT5信號(hào)通路,顯著提升IGF-1基因轉(zhuǎn)錄效率,使循環(huán)中IGF-1水平在數(shù)分鐘內(nèi)升高。IGF-1的半衰期約為16-24小時(shí),約90%與IGFBP-3結(jié)合形成三元復(fù)合物(IGF-1-IGFBP-3-ALS),極大延長(zhǎng)其穩(wěn)定性并調(diào)節(jié)其生物利用度。

IGF-1的異常表達(dá)與多種疾病密切相關(guān)。IGF-1通過(guò)激活Ras-MEK和PI3K-Akt通路促進(jìn)腫瘤細(xì)胞增殖、抑制凋亡,并與放療耐藥性相關(guān)。治療方面,重組人IGF-1(rhIGF-1)已用于Laron綜合征等IGF-1缺乏癥,并探索其在糖尿病腎病、肝纖維化中的應(yīng)用。

IGFBP-3

胰島素樣生長(zhǎng)因子結(jié)合蛋白-3(IGFBP-3)是IGF結(jié)合蛋白家族中含量最豐富的成員,由264個(gè)氨基酸組成,分子量約29 kDa,其結(jié)構(gòu)包含高度保守的N端和C端半胱氨酸富集結(jié)構(gòu)域,負(fù)責(zé)與IGF-1/IGF-2高親和力結(jié)合,并通過(guò)酸不穩(wěn)定亞基(ALS)形成三元復(fù)合物,延長(zhǎng)IGF的循環(huán)半衰期。IGFBP-3主要由肝細(xì)胞合成,受生長(zhǎng)激素(GH)調(diào)控,其分泌呈脈沖式,但血液濃度穩(wěn)定,無(wú)顯著晝夜波動(dòng),可作為評(píng)估GH分泌狀態(tài)的間接指標(biāo)。

IGFBP-3在胰腺癌、結(jié)直腸癌等惡性腫瘤中高表達(dá),其通過(guò)抑制IGF信號(hào)促進(jìn)脂肪分解并抑制脂質(zhì)生成,導(dǎo)致癌癥相關(guān)惡病質(zhì)的脂質(zhì)丟失,且血清水平升高與患者生存率降低及轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)增加相關(guān);此外,IGFBP-3水平異常還與生長(zhǎng)激素缺乏癥(低下提示GH分泌不足)、糖尿病(胰島素抵抗患者常伴IGFBP-3降低)、心血管疾病(低水平與動(dòng)脈粥樣硬化風(fēng)險(xiǎn)相關(guān))及自身免疫性疾病(如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎滑液中IGFBP-3升高)密切相關(guān)。

在臨床上,生長(zhǎng)激素三項(xiàng)檢測(cè)是評(píng)估兒童生長(zhǎng)發(fā)育障礙、指導(dǎo)治療及監(jiān)測(cè)療效的核心工具。綜合檢測(cè)GH的分泌活性、IGF-1的直接效應(yīng)及IGFBP-3的穩(wěn)定性,為兒童矮小癥、GHD及治療監(jiān)測(cè)提供了全面依據(jù)。其臨床價(jià)值不僅在于精準(zhǔn)診斷,更在于優(yōu)化治療方案、降低治療風(fēng)險(xiǎn),是內(nèi)分泌疾病管理的重要工具。

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DOI: 10.1155/2016/8737589
DOI: 10.1530/EC-18-0099
DOI: 10.1186/1756-8722-4-30

產(chǎn)品信息


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