邱明慧 董国庆
[摘要] 目的 了解不同病因的矮小儿童血清胰岛素样生长因子-1（IGF-1）和瘦素水平变化，探讨IGF-1和瘦素在生长激素缺乏症（GHD）诊断中的价值。 方法 选择深圳市妇幼保健院就诊的矮小儿童96例，年龄5~11岁，根据身高低于同性别同年龄均值-2~-3SD，排除其他可致身材矮小疾病，根据生长激素激发试验，GH峰值<10 ng/mL为GHD者共67例（GHD组）、GH峰值≥10 ng/mL为特发性矮小（ISS）者共29例（ISS组），另选择同期体检的生长发育正常儿童23名作为对照组。采集所有研究对象的外周静脉血3 mL，分离血清后，使用双抗体一步夹心法酶联免疫吸附实验（ELISA）测定血清IGF-1、瘦素浓度。 结果 GHD组血清IGF-1及瘦素水平[（45.7±19.02）μg/L、（4.25±0.63） mg/L]低于ISS组[（114.07±24.45）μg/L、(4.69±0.69) mg/L]和对照组[（164.61±46.22）μg/L、(6.27±0.89) mg/L]），组间比较，差异均有高度统计学意义（P < 0.01）；诊断GHD，IGF-1的敏感度为100%，特异度为98%；瘦素的敏感度为88%，特异度为71%。 结论 IGF-1和瘦素的检测可能可作为筛查和诊断GHD有价值的指标，并对GHD与ISS的鉴别诊断也有着一定的临床意义。
[关键词] 胰岛素样生长因子-1；瘦素；生长激素缺乏症；特发性矮小
[中图分类号] R725[文献标识码] A[文章编号] 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
身材矮小是儿科内分泌门诊常见的症状之一，临床上身材矮小患儿的病因多为生长激素缺乏症（growth hormone deficiency，GHD）和特发性矮小（idiopathic short stature，ISS），也有甲状腺功能低下、营养不良、Turner综合征等[1]。GHD是指因垂体前叶分泌的生长激素（GH）不足而导致儿童生长发育障碍、身材矮小者。而ISS是一种暂时尚无可认知原因的矮身材，包括GH不敏感、正常变异性矮身材、GH神经分泌功能紊乱、特发性生长障碍和非GH缺乏性身材矮小等[2]。GH的促生长效应主要是通过胰岛素样生长因子-1（IGF-1）实现的，IGF-1作为生长激素-胰岛素样生长因子轴（GH-IGF）极为重要的因子，其血清浓度能反映GH-IGF轴功能，其缺乏可表现为显着的低出生体重和身长，生后生长发育落后，小头畸形、耳聋及智力发育落后等[3]。而瘦素在人体能量代谢和生长发育中也起关键性调节作用，其主要是由脂肪组织合成的激素，能反映体脂含量[4]。近年来，瘦素与下丘脑垂体激素间的联系日益引起注意，瘦素与IGF-1代谢轴可能存在着一定的关系。本研究应用ELISA法检测血清IGF-1和瘦素水平，比较GHD、ISS患儿与正常儿童血IGF-1和瘦素的差异，以探讨GHD、ISS与IGF-1、瘦素的关系。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择2012年9月~2013年9月深圳市妇幼保健院就诊的矮小儿童96例，年龄5~11岁（由于IGF-1和瘦素均受年龄和性激素的影响，5岁以下时血清水平极低[5]，因此本实验选择的对象年龄范围为5~11岁，且均处于青春发育前期），男52例，女44例。测量实验对象身高、体重、骨龄，计算其遗传身高及进行GH激发试验，行甲状腺功能、肝肾功能、微量元素及头颅核磁共振、染色体等检查。根据身高低于同性别同年龄均值-2~-3SD，并自幼身高增长缓慢，每年身高增长不到5 cm，骨龄延迟均>2岁，排除其他可致身材矮小疾病后，根据GH激发试验[6]，GH峰值<10 ng/mL诊断GHD者67例、GH峰值≥10 ng/mL诊断ISS者29例。另选择同期体检的23名生长发育正常儿童作为对照组，年龄5~11岁，男13例，女10例。GHD组、ISS组与对照组性别、籍贯比较差异均无统计学意义（P > 0.05），具有可比性。本研究已经医院伦理委员会通过，受试者家属均已签署知情同意书。
1.2 血清IGF-1、瘦素测定
采集所有研究对象的外周静脉血3 mL，分离血清后，使用双抗体一步夹心ELISA法测定血清IGF-1、瘦素浓度。试剂盒均由美国DSL公司提供，采用深圳汇松科技发展有限公司生产的PW-960全自动酶标洗板机、西门子医学诊断产品有限公司生产的BEPⅢ全自动酶免分析仪检测ELISA产物浓度。操作按说明书，批内、批间变异系数达要求范围。
1.3 判定标准
敏感度是指GHD组中低于判定值患儿所占百分数，特异度指非GHD组中高于判定值患儿百分数，准确度指低于判定值GHD患儿数和高于判定值非GHD患儿数之和占总患儿数百分数。
1.4 统计学方法
采用SPSS 17.0统计学软件进行数据分析，计量资料数据用均数±标准差（x±s）表示，两组间比较采用两两比较采用Dunnett检验；计数资料用率表示，组间比较采用χ2检验，以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 各组血清IGF-1、瘦素水平比较
与对照组比较GHD组、ISS组血清IGF-1水平及瘦素水平均明显降低，差异有高度统计学意义（P < 0.01），且GHD组与ISS组血清IGF-1及瘦素水平比较，差异有高度统计学意义（P < 0.01）。见表1。
表1 三组血清胰岛素样生长因子-1和瘦素水平（x±s）
注：与对照组比较，*P < 0.01；与ISS组比较：#P < 0.01；IGF-1：胰岛素样生长因子-1；GHD：生长激素缺乏症；ISS：特发性矮小
2.2 血清IGF-1及瘦素对ISS、GHD的诊断价值
按一般诊断要求，取对照组单侧95%观察值下限（-1.645 s）作为判定值，对照组IGF-1判定值为88.58 ng/mL，GHD组67例中有67例IGF-1低于判定值；ISS组29例中有1例IGF-1低于判定值；对照组瘦素判定值为4.80 μg/mL，GHD组67例中有59例瘦素低于判定值；ISS组29例中有15例瘦素低于判断值，IGF-1及瘦素对GHD诊断的评价比较见表2。
表2 胰岛素样生长因子-1及瘦素对生长激素缺乏症
诊断情况[%（n1/n2）]
注：IGF-1：胰岛素样生长因子-1
3 讨论
生长是儿童的基本特征，是儿童健康状况的一面镜子。生长受控于遗传、营养和神经内分泌等多个因素。生活中常常能遇见生长障碍而导致的身材矮小[7]。身材矮小病因复杂，要明确生长障碍的病因，需详尽的临床资料，包括出生身长、体重、喂养史，及以往疾病和药物史，头颅外伤史，父母身高和青春期状况等。体检时除了常规系统的体检外，应注重面容和体态、肢体比例和性征的观察。儿童的生长发育一直是儿科领域的研究热点，目前有关生长发育研究最多的是生长激素释放激素-生长激素-胰岛素样生长因子（GHRH-GH-IGF-1）内分泌轴，它是调控生长的最重要的内分泌轴。作为GHRH-GH-IGF-1轴中一个重要生长因子，IGF-1是一种与胰岛素结构和功能相似的促细胞生长多肽，由肝脏和多个其他组织所分泌，是介导GH促生长作用的主要物质。IGF-1在血液中一般有两种状态，一是游离状态，另一种是与IGF结合蛋白（IGFBP）结合状态。一般认为游离状态下的IGF-1是其主要的活性形式[8]。Wang等[9]研究发现血清IGF-1水平与人的身材有关，身材高的儿童血清IGF-1水平明显升高。
IGF-1是调节人类生长发育的重要因子，在出生前，IGF-1主要通过组织细胞的“自动邻分泌”方式分泌，其作用不依赖于GH[10]。儿童期IGF-1的血浓度主要依赖GH而变化，它可以一定程度上反映个体GH生理状态下的分泌功能。由于GH呈脉冲样分泌释放，测单次GH无诊断价值。而GH激发试验又受其他因素影响大，需多次抽血、依从性差等，越来越多研究人员考虑能否用血清IGF-1浓度来评估GH分泌情况以及帮助明确矮小身材的患儿的病因[11]。本次研究结果显示，GHD组、ISS组及对照组的血清IGF-1有着明显的差异，GHD组患儿的IGF-1明显低于ISS组患儿及对照组。IGF-1无明显脉冲式分泌及昼夜节律变化，在临床应用中，与GH激发试验相结合可以为GHD患儿提供更科学更准确的诊断。同时，血清IGF-1对GHD与ISS的鉴别诊断也有着一定的临床意义。
随着医学科学技术的不断进步，许多引起身材矮小的基因和编码蛋白被发现，同时一些内分泌激素未被发现的功能逐渐浮出水面，如血清瘦素与生长发育的关系。瘦素是由肥胖基因编码，白色脂肪细胞合成分泌的激素，由167个氨基酸组成，主要反映体脂含量，在人体能量代谢和生长发育中起关键性调节作用[12]。国外关于GHD患者的瘦素水平研究发现，GHD组血清瘦素水平明显高于对照组，这可能是由于GH除了促生长作用外，还参与了调节物质代谢，分解脂肪的作用，而瘦素水平与体脂含量密切相关，并认为GH缺乏患儿的血清瘦素水平升高可能是由于脂肪堆积[13]。然而本研究结果显示，GHD组、ISS组儿童血清瘦素水平均显着低于对照组，这可能是由于血清瘦素水平可影响血清IGF-1水平从而调节儿童的生长发育，GHD患儿的脂肪堆积亦可能是其血清瘦素的水平下降所致[14]。
本研究计算敏感度、特异度、准确度来了解血清IGF-1及瘦素对GHD诊断的意义。结果显示，血清IGF-1诊断GHD在敏感度、特异度、准确度于血清瘦素，更能准确反映GH的分泌状态及血清水平。单次检测血清IGF-1及血清瘦素，在初步筛查和诊断GHD患者方面很有帮助，特别是给那些不愿意行GH激发试验的患儿和家长，提供了一个更容易接受，依从性更强的方法。
身材矮小不仅是生理层面的缺陷，也包括心理层面的影响，矮小患儿的心理状态及未来的社会竞争都受到了障碍[15]。因此，个体化的了解患儿身材矮小的病因，给予合适的对因治疗，改善患儿的生长发育，帮助他们身心健康，是儿科内分泌医生需要努力前进的方向。
[参考文献]
[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]许珊珊，顾学范，潘慧，等.儿童青少年血清胰岛素生长因子-1及胰岛素因子结合蛋白-3的正常参考值研究[J].临床儿科杂志，2009，27（12）：1105-1110.
[6]颜纯，王慕逖.小儿内分泌学[M].北京：人民卫生出版社，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，Flechtner 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本文编辑：任念）
