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