GH缺乏（GH deficiency, GHD）或GH不敏感性（GH insensitivity, GHI）病人的血清IGF-I、IGF-結合蛋白-3（IGFBP-3）和酸性不穩(wěn)定單位（acid-labile subunit，ALS)濃度低。這些生化標志物在血清中以三元絡合物循環(huán)，并都依賴于GH。因為這些生化標志物水平常常出現(xiàn)重疊，所以依據(jù)血清GH或IGF-I水平鑒別診斷GH缺乏、GH不敏感性或特發(fā)性矮身高（idiopathic short stature，ISS)存在一定的問題。而且也曾有假設，對GH部分不敏感性是某些ISS的病因。雖然GH受體基因特定雜合性突變可能具有顯性負效應，但尚不清楚這些遺傳異常如何導致ISS。而引起厄瓜多爾人群GHI的E180剪接突變并非影響身高的一種突變。

    在20多年前，使用生長調節(jié)素C（SM-C）特定RIA方法，最先在垂體機能減退病人研究了IGF-I對GH的劑量反應和時間過程。Rudman et al.首次報告了10天的生成試驗，預測ISS兒童的生長速度。一項最近的研究也報告了GHD和ISS兒童生長速度與生成的IGF-I和IGFBP-3水平相關；研究者也排除了典型GHI病人。但是，其它一些研究者并未發(fā)現(xiàn)IGF生成試驗有助于ISS的鑒別診斷和特征描述。而且，其它最初的IGF生成試驗證實，作為對GH治療的急性和慢性反應，刺激的SM-C水平增加，而GHD病人SM-C水平卻表現(xiàn)出高度可變性，與生長反應的相關很低或無相關。也曾經(jīng)提出用于診斷GHI的IGF生成試驗特定標準，GH刺激的低水平IGF-I可在一定程度上確定GHI。

    但是，自最初的研究以來，仍然沒有建立標準化的實驗方案，也沒有系統(tǒng)收集所有年齡組的正常數(shù)據(jù)。由最近的研究可以推斷出某些正常數(shù)據(jù)，例如運動員GH濫用標志物的研究，但這些數(shù)據(jù)仍然有限。另外，最近幾年所提出的實驗室測定方法簡化了IGF萃取，使用酸/乙醇，而不是在酸性條件下的柱色譜法，最近的放射免疫法特異性和靈敏性也比過去的RIAs和RRAs有了改進。

    本研究依據(jù)大樣本，使用目前的實驗室技術，檢驗GH處理的劑量和持續(xù)時間，以建立標準化的IGF生成試驗方案。其目的為，與年齡和性別相匹配的正常組相比較，檢驗GHI、GHI雜合性、GHD和ISS病人的GH反應。

受試者和方法

受試者

    總計198名厄瓜多爾受試者（男/女比例，100：98），包括了正常男女成年人和兒童（n=72），典型常染色體隱性GHI（n=22）及其雜合性親屬（n=65）,GHD病人（n=23）、ISS病人（n=16）。厄瓜多爾人群是世界上唯一的最大GHI病人組群，生活在該國南方的孤立區(qū)域，所有的病人都有同樣影響GHR的細胞外部分的E180剪接突變。所有198名受試者均為E180剪接突變基因型。刺激試驗（胰島素和可樂寧）后的GH水平低于10ng/ml證實為GHD。ISS兒童定義為身高低于-2SDS，刺激試驗的GH水平大于10ng/ml。所有GHD和ISS受試者被證實無E180突變，而所有雜合性親屬通過基因型而證實。除了1名受試者為顱咽管瘤外，所有GHD受試者為特發(fā)性。某些GHD受試者也有其它的激素缺乏、原發(fā)性TSH，但在試驗過程中都做適當?shù)奶娲委煛?/p>

    如果GHD和ISS兒童有慢性疾病、活性惡性腫瘤史、社會心理性矮小、骨發(fā)育異?；蚱渌勺R別的綜合癥則排除；證實女性GHD和ISS兒童有正常的核型。受試者的特征見表1。因為尚無這部分厄瓜多爾人的正常生長標準，所以根據(jù)國家衛(wèi)生統(tǒng)計中心的2000年生長圖表，以SD分值表示體重和身高。

研究設計(圖1)

    在進入研究時，198名受試者中每種診斷類型分為2組，僅在使用的GH劑量方面有不同，給以7天低劑量(0.025 mg/kg·d)或高劑量(0.05 mg/kg·d)的GH。教給受試者每天晚上自己皮下注射GH，在第1、5、8天早晨取禁食血樣。然后是2星期的洗脫期，受試者再接受另一劑量的GH，在第1、5、8天早晨再次取禁食血樣。

測定

    搜集血樣后，樣本離心，在-70℃儲存血清備測。使用酸/乙醇萃取的免疫放射測定藥盒測定IGF-I，測定值在450ng/ml以上時，在以0ng/ml的標準液1：4稀釋萃取液后重新測定，以保證數(shù)值落在最適宜的測定曲線范圍內。測定批內變異系數(shù)在1.5-3.4%，批間變異系數(shù)在1.5-8.2%。測量IGF-I的靈敏度為5ng/ml。正常成年人血清作為所有測定的標準。

統(tǒng)計學分析

    對小于10歲、10-18歲、18-40歲和40歲以上組，分男女使用雙尾、重復測量ANOVA計算標準化數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學顯著性。為區(qū)分不同的變量，對兩兩變量的比較使用Tukey檢驗。當比較診斷組之間的差異時，我們使用非配對、雙尾t檢驗。在P < 0.05水平上，數(shù)值具有顯著性。

結果

標準化數(shù)據(jù)（圖2，表2）

    正常受試者72名，男女分布相同；38名受試者小于18歲，34名受試者大于18歲。正常受試者以及各病人組以性別和年齡分組。因此，即使有198名受試者，每年齡組的受試者數(shù)量也往往較少，所報告的正常值范圍是初步的。在所有正常亞組中，血清IGF-I的濃度依賴于GH，無論使用低劑量還是高劑量GH，在第5天和第8天較基線顯著增長（除男18-40歲組P = 0.007、女<10歲組P = 0.015外，所有組P < 0.001）。所有年齡組第8天的IGF-I水平較第5天的增長幅度無顯著性差異，而且除了女40歲以上組外(P=0.028)，高劑量組較低劑量組之間增長程度也無顯著性差異。

GHI病人（圖3，表2）

    7名男和15名女被證明為影響GHR的細胞外部分的純合子E180剪接突變。如以前所報告，基線血清IGF-I濃度顯著低，并對高劑量和低劑量GH表現(xiàn)出很小的反應。但是22名受試者中有5名IGF-I的升高大于15ng/ml，這5名受試者GH刺激的IGF-I水平較基線增長的范圍在16-63ng/ml。這5名GHI病人在10次IGF生成試驗中有7次IGF-I增長大于15ng/ml，并都出現(xiàn)于第5天的試驗中（1次除外）。因此，IGF-I試驗的敏感性僅為77%（22名GHI病人中的17名最大IGF-I值<15ng/ml）。

GHD病人（圖4，表2）

    研究中有23名病人，除6名外，所有病人年齡小于18歲。所有GHD受試者有低的基線血清IGF-I水平(< 5–125 ng/ml)。雖然大部分GHD病人能夠生成IGF-I，進入基線正常范圍，但甚至在高劑量GH第7天時，許多病人刺激的IGF-I濃度也達不到正常受試者的基線水平。6名受試者為GH不良反應者，定義為GH處理第5天和第8天生成的IGF-I水平低于100ng/ml。這些受試者中，有1名病人對GH的IGF-I反應不足15ng/ml。因此，IGF-I生成試驗的特異性為97%。通過記錄和血清IGFBP-3或ALS濃度的顯著增長證實了GH注射的順從性。

GHI雜合性（圖5，表2）

    根據(jù)分子學診斷，總計65名受試者為雜合子E180剪接突變。如圖6，絕大部分的基線和刺激的IGF-I濃度在正常受試者的范圍之內。當雜合子與年齡匹配的正常受試者比較時，IGF-I生成的變化無顯著性差異。但，在某些組，例如女10歲以下組和男10-18歲組，受試者數(shù)量過少，不能進行統(tǒng)計學分析。另外，40歲以上組中的幾名受試者對高、低GH劑量的IGF-I反應低于年齡匹配的正常受試者。在這些雜合子病人中，可能未診斷出的其它并存疾病影響了IGF-I的生成，例如肝臟疾病，或是本研究未能排除不順從。這些數(shù)據(jù)也可能僅是反應了該組較少的受試者數(shù)量。受試者數(shù)量少的局限性可能也解釋了18-40歲組某些男雜合子病人對GH的IGF-I反應比正常受試者更穩(wěn)定的現(xiàn)象。因此，至少在應用的2種GH劑量限度內，未觀察到雜合子E180剪接突變對GH不敏感的證據(jù)。

ISS（圖6，表2）

    參加研究的有16名ISS兒童，以無GHR基因E180剪接突變和刺激試驗GH濃度>10ng/ml所證實。雖然基線血清IGF-I水平在年齡匹配的厄瓜多爾兒童正常范圍之內，但大部分處于正常范圍的下半部，有時低于正常值。同樣，GH刺激的IGF-I濃度增長，雖然都未高于基線正常范圍。對于全組來說，這些受試者有正常的、低的基線和GH刺激的IGF-I濃度。

討論

    和其它內分泌刺激試驗一樣，IGF生成試驗以垂體生長因子估量對刺激的激素反應。這個假設建立在最近的條件性基因敲除研究基礎之上，即血清IGF-I的增長主要說明肝臟的生成，但仍然有待于在人類的最后證明。無論血清IGF-I的來源如何，這種刺激試驗通過血清IGF-I濃度以及其它依賴于GH的肽（例如IGFBP-3和ALS）濃度升高能夠估價個體GH刺激4-7天的反應。

    雖然IGF生成試驗已經(jīng)有20多年的歷史了，但主要的局限性在于GH處理方案的可變性、取樣的時間、IGF-I測定方法的不同，并缺乏適當?shù)臉藴蕯?shù)據(jù)。特別是后者，因為已經(jīng)證實IGF-I濃度的可變性與年齡有關，對外源性GH的反應差異與性別有關。

    本研究包括了72名正常受試者，男女性別分布相同。雖然以性別和年齡再分組時某些年齡組的例數(shù)較少，例如女10歲以下組（n=3）,但對這樣的試驗研究來說已經(jīng)構成了相對大樣本的正常受試者。根據(jù)目前兒科臨床應用標準而確定GH使用劑量(0.025和0.05 mg/kg·d)，但對于成年人，劑量顯然較高。GH注射的天數(shù)（n=7）和取樣時間（1，5，8天）是武斷的，部分原因是參考了以往的慣例。盡管如此，根據(jù)本文數(shù)據(jù)可以說明：1）使用高劑量GH的益處不大，在兒童和青少年人群，0.025和0.05 mg/kg·d都是GH的超生理劑量。2）使用8天，而不是較早的5天的時間點的優(yōu)點不明顯。特別是，并不存在GHD、ISS、或GHI受試者對較高劑量或較長GH處理時間更可能表現(xiàn)出正常反應的證據(jù)。雖然以前對GHD的研究報告，對GH刺激產(chǎn)生的急性IGF反應能有效預測長期反應（5天與6個月的IGF-I，r = 0.80, P < 0.001)，但也存在較長時間的處理試驗并不一定揭示反應性差異的可能性。

    在正常受試者，所有年齡組血清IGF-I濃度依賴于GH，使用0.025和0.05 mg/kg·d劑量的GH，第5天和第8天的IGF-I水平顯著高于基線。雖然本研究未特異針對老年人群，但40歲以上的男女受試者IGF-I反應范圍與18-40歲受試者相同。Lieberman et al.報告，男性老年人對GH的IGF-I反應比年輕男性低36%，但在本研究中未觀察到這種現(xiàn)象。雖然正常老年人的IGF-I生成數(shù)據(jù)無疑是非常必要的，但我們的結果提示，老年IGF-I普遍下降并非由于GH的反應性下降。

    對于診斷的目的，IGF生成試驗應能區(qū)分GHD和GHI。我們研究中的所有GHI受試者有相同突變（E180剪接），影響了GHR細胞外區(qū)域的合成。但所研究的22名受試者中的5名，GH刺激的血清IGF-I增長超過了典型GHI診斷標準的15ng/ml。因此，雖然試驗的特異性為97%，但敏感性僅為77%。這個結果不能由測定方法可變性得到解釋，因為同一受試者的所有樣本同時測定，所有受試者有GHI的典型表型和生化特征，并證實為純合性E180剪接突變，所以診斷也不可能存在問題。以前曾經(jīng)注意到，GHI病人青春期血清IGF-I升高，所以推測可能是性類固醇對IGF-I的直接影響，而性類固醇是否也影響GH的敏感性尚不確定?？傊?，血清IGF-I濃度最高限度（15ng/ml）的GHI診斷標準似乎必須重新檢驗；另外，較低GH劑量可能更清晰地對GHI和GHD進行鑒別診斷，雖然這種修改因某些GHD病人表現(xiàn)出有限的IGF-I反應，而可能進一步模糊了GHI與GHD之間的區(qū)別特征。

    6名GHD受試者兩種劑量GH處理的第5天和第8天，血清IGF-I濃度未能夠達到100ng/ml以上。最值得注意的是，IGF-I生成試驗中GHD與GHI受試者之間基線和刺激的IGF-I濃度出現(xiàn)意外程度的重疊（圖7）。即使已經(jīng)證明所有GHD受試者無E180剪接突變、有低濃度的基線IGF-I和IGFBP-3以及刺激試驗GH水平<10ng/ml，但也觀察到了GHD和GHI受試者之間的明顯重疊。雖然這些受試者的血清IGFBP-3和ALS濃度有待詳細的評價，但我們看到了兩參數(shù)的明顯升高，足以排除不順從的可能性。在GH治療過程中，需要仔細地監(jiān)測血清IGF-I低或中等升高的GHD病人，以保證適當?shù)闹委熒L反應。當然，生長反應與IGF-I濃度關系的長期資料是非常缺乏的。

    GHR基因E180剪接突變攜帶者似乎無GHI的表型或生化特征。在正常受試者與雜合子之間存在微小的生長學差異，但這些差異更可能是偶然發(fā)生，而不是突變的效應，特別是，除了40歲以上組中少數(shù)男子不可解釋的不應性外，這些受試者對GH的IGF-I生成反應與年齡相匹配的對照組一樣。這些結果進一步確認了以前所報告的厄瓜多爾人群身高和生化特征與當?shù)卣Ｈ巳簾o顯著性差異的結論。然而應當注意，至今已經(jīng)鑒別出GHR基因有30多種以上的不同突變和許多種缺失，其中某些無疑能夠以顯性負效應形式發(fā)生作用。例如， D152H突變使GH信號轉導的關鍵步驟-GHR的均二聚體作用失效，1摩爾異常的GHR約影響GHR二聚作用潛力的75%。在家族的許多其它親屬已經(jīng)鑒別出特定GHR突變雜合性導致部分GHI表型，例如，GHR細胞內區(qū)域的嚴重剪斷導致雜二聚體化，妨礙了正常的GH信號轉導，或導致過度的循環(huán)GHBP，與GHR競爭循環(huán)系中的GH。即使E180剪接突變的受試者基本正常，IGF-I生成試驗也具有鑒別GHR顯性負效應突變病人或導致部分GHI表型的其它雜合狀態(tài)的潛力。對完全和部分GHI的診斷，應當必須具備對GH刺激出現(xiàn)血清IGF-I濃度（以及IGFBP-3和ALS）不升高的生化證據(jù)。

要特別注意本文中ISS兒童的結果。因為以前曾經(jīng)報告，這樣的兒童的血清IGF-I濃度處于正常范圍的下半部分，或低于正常值范圍。有趣的是，對GH的反應中這些受試者的血清IGF-I大體上也未升高，甚至許多受試者沒有達到基線正常值范圍。這些觀察結果與E180剪接突變雜合子受試者有明顯的區(qū)別，提示雖然后者有正常的GH敏感性，但ISS兒童亞組存在一定程度的GH抵抗。即使這可能不一定是GHR基因突變的結果，但在理論上可能由受體后機制所引起。

本文報告了目前最大樣本的正常受試者以及不同生長缺陷病人的IGF-I生成試驗數(shù)據(jù)。然而，這些研究顯然必須擴展到更大量的正常身高和各種GH-IGF軸缺陷，以能夠確定生化和臨床表型之間的關系。