重组人生长激素替代治疗对矮身材儿童非对称性二甲基 精氨酸水平的影响

梁 祎 刘 晶 冷丽娜,3 宋婷婷,4 霍佳慧 马慧娟

1.河北省人民医院代谢病重点实验室（河北石家庄 050000）；2.河北医科大学（河北石家庄 050000）；3.河北北方学院（河北张家口 075000）；4.华北理工大学（河北唐山 063000）

生长激素缺乏症（growth hormone deficiency，GHD）和特发性身材矮小症（idiopathic short stature，ISS）是临床上最常见的儿童矮身材原因。由于生长激素缺乏，儿童早期就已出现动脉粥样硬化斑块[1-2]，成年GHD者还常表现出与代谢综合征相似的代谢异 常[3]，心脑血管疾病的发生风险大大增加。重组人生长激素（recombinant human growth hormone，rhGH）替代治疗可以逆转成年GHD患者早期的颈动脉粥样硬化，并在一定程度上改善心功能[4]。非对称性二甲基精氨酸（asymmetric dimethylarginine，ADMA）是一种蛋白质代谢产物，通过减少血管内皮细胞NO的合成，引起血管内皮功能失调[1,5]。研究发现血浆ADMA，可能参与致动脉粥样硬化的过程，被认为是早发性动脉粥样硬化、心脑血管疾病的一个独立预测指标[6]。

有研究认为无论儿童或成年GHD 患者，ADMA水平均较相匹配的正常人群增高，rhGH治疗可使其降低[7-8]，但也有相反的结果[9]。本研究通过观察GHD及ISS 患儿rhGH 治疗前后血浆ADMA 的水平，评估矮身材儿童早期动脉粥样硬化及心血管疾病发生风险，探索rhGH治疗对ADMA水平的影响。

1 对象与方法

1.1 研究对象

以2018 年12 月至2020 年12 月就诊于河北省人民医院内分泌科的矮小症患儿作为研究对象。纳入标准：①年龄5～13岁；②符合GHD和ISS诊断标准[10]。排除标准：①患有营养不良或肥胖；②合并心肝肾功能障碍、脑血管病或其他慢性器质性疾病；③染色体异常；④小于胎龄儿；⑤软骨发育不良；⑥除GHD外其他内分泌异常；⑦严重心理、情感障碍、摄食异常；⑧使用可以影响测量指标的药物或GH治疗。

以同期就诊于河北省人民医院内分泌科矮小门诊，经检查判定为健康的儿童作为健康对照组。

本研究获得河北省人民医院伦理委员会批准通过，取得家属同意并签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 临床资料采集 收集受试者的基本信息、母亲妊娠史、出生史、喂养史、生活习惯、生长发育史、既往史、个人史、家族史等。所有患儿由同一组操作人员使用同一量具于上午进行身高、体质量的测量，连续测量两次取平均值。性发育分期采用Tanner分期 法[11]。

1.2.2 诊断标准 GHD诊断标准：①身高低于同种族、同年龄、同性别健康儿童平均身高2 个标准差或第3百分位数；②身高增长速度缓慢，增长率＜4 cm/a；③智力发育与年龄相符；④身材匀称；⑤骨龄落后实际年龄；⑥两次生长激素激发试验（左旋多巴激发试验和低血糖激发试验）GH 峰值均μ ＜10 ug/L。ISS 诊断标准：①身高低于同种族、同年龄、同性别健康儿童平均身高2 个标准差或第3 百分位数；②身高增长速率正常或偏慢；③智力发育与年龄相符；④出生时身长和体质量正常，身材匀称；⑤骨龄正常或延迟；⑥至少一项生长激素激发试验结果示GH峰 值≥10 μg/L。

1.2.3 治疗和随访 GHD患儿的rhGH治疗剂量为0.10～0.15 IU/(kg·d)，ISS患儿治疗剂量为0.15～0.20 IU/ (kg·d)，睡前皮下注射。治疗和随访周期为1年，GHD组30例完成随访，ISS组治疗后6个月32例完成随访，12个月29例完成随访。

1.2.4 随访及主要观察指标 所有患儿禁食8～12小时，次日清晨抽取静脉血，并留存空腹血标本，检测血常规，肝、肾功能，血脂包括总胆固醇（total cholesterol，TC）、三酰甘油（triglycerides，TG）、低密度脂蛋白胆固醇（low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C）和高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C），空腹血糖（fasting blood glucose，FBG），空腹胰岛素（fasting insulin，FINS)，胰岛素样生长因子（insulin-like growth factor-1，IGF-1）等指标。ADMA水平采用ELISA法测定，ADMA的酶联免疫试剂盒（武汉华美Cusabio生物技术有限公司，货号CSB-E09298h）的灵敏度为1.95ng/mL；批内精密度变异系数（CV，%）＜8%，批间精密度CV＜10%。分别检测健康儿童及矮小症儿童治疗前、rhGH治疗6个月以及12个月的上述指标。

1.2.5 生长及代谢参数计算 身高标准差积分（the standard deviation score of height，HtSDS）=(患儿实测身高-同性别、同年龄正常儿童身高的中位数)/同性别、同年龄正常儿童身高的标准差[12]；动脉硬化指数（atherogenic index，Ai）=(TC-HDL -C)/HDL-C；胰岛素抵抗指数的稳态模型评估（homeostatic model assessment for insulin resistance index，HOMAIR）=[FINS(mmol/L)×FBG(µU/mL)]/22.5；定量胰岛素敏感性检测指数（quantitative insulin sensitivity check index，QUICKI）=1／[lgFBG (mg/dL)+lgFINS (µU/mL)]。

1.3 统计学分析

应用SPSS 22.0 统计软件进行分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，多组间比较采用单因素方差分析，进一步两两比较采用LSD-t检验，两组间比较采用两独立样本t检验；非正态分布计量资料以中位数（P25～P75）表示，组间比较采用秩和检验。计数资料以例数（百分比）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 一般特征及临床指标

GHD组30例，ISS组33例，对照组27例。治疗前三组之间性别、年龄、体质量和BMI的差异均无统计学意义（P＞0.05）。三组之间身高、HtSDS的差异有统计学意义（P＜0.05），GHD组及ISS组均低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。ISS组的GH峰值高于GHD组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 rhGH治疗前三组儿童临床指标比较[M(P25～P75)]，()

表1 rhGH治疗前三组儿童临床指标比较[M(P25～P75)]，()

注：1)与对照组比较，P＜0.05；2)与GHD组比较，P＜0.05

治疗前三组之间IGF-1、LDL-C、Ai、ADMA 水平的差异有统计学意义（P＜0.05）；GHD 组LDL-C、ADMA高于对照组，GHD组、ISS组的Ai水平均高于对照组，而IGF-1 水平均低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

2.2 GHD组rhGH治疗前后临床指标比较

GHD 组rhGH 治疗前，治疗6 个月、12 个月之间患儿的身高、体质量和HtSDS 差异均有统计学意义（P＜0.05），治疗6 个月和12 个月后GHD 患儿的HtSDS均较治疗前升高；治疗12个月后GHD患儿的身高、体质量较治疗前明显增加，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 rhGH治疗前后GHD组临床指标比较

治疗前，治疗6 个月、12 个月之间IGF-1、TG、ADMA水平的差异均有统计学意义（P＜0.05）；治疗6个月及12个月的IGF-1水平均高于治疗前，治疗12个月的TG 水平低于治疗前及治疗6 个月，治疗12 个月血浆ADMA水平低于治疗前，差异均有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

2.3 ISS组rhGH治疗前后临床指标的比较

ISS 组rhGH 治疗前，治疗6 个月、12 个月之间患儿的身高、体质量和HtSDS 差异均有统计学意义（P＜0.05）。治疗6个月和12个月的HtSDS均高于治疗前，治疗12个月的HtSDS高于治疗6个月；治疗12个月后ISS患儿的身高、体质量均高于治疗前，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

治疗前，治疗6 个月、12 个月之间IGF-1 和ADMA水平的差异均有统计学意义（P＜0.05），治疗6个月及12个月的IGF-1水平均高于治疗前，治疗12个月ADMA水平均低于治疗前和治疗6个月，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表3。

表3 rhGH治疗前后ISS组临床指标比较

3 讨论

导致儿童身材矮小的原因很多，其中GHD和ISS是临床上最常见的两种病因。GHD患儿由于体内GH水平较低，成年后发生代谢综合征、心血管疾病的风险更高[1,13]。ISS与代谢性疾病关系研究较少，临床上通过给予rhGH治疗可有效促进这两类患儿的身高增长[14-15]。ADMA 可以通过竞争性抑制一氧化氮合酶（nitric oxidase synthase，NOS）的活性，减少血管内皮NO 的合成，或通过诱导NOS 解偶联形成超氧化物，引起氧化应激[16-17]，导致内皮功能失调。目前研究认为血浆ADMA水平增高与血管内皮损伤、动脉粥样硬化形成的过程有关[18-19]，可作为早发性动脉粥样硬化性疾病的潜在预测指标和新的治疗靶点。

近年来rhGH对心血管疾病的影响得到广泛探讨，研究证实rhGH 治疗可改善GHD 患儿心脏质量、结构和舒缩功能，改善血管内皮功能、降低外周血管阻 力[20-21]，具体机制尚不清楚。有研究发现GHD患儿血清ADMA 较相匹配的正常人群增加，rhGH 治疗可有效降低ADMA 水平，降低心血管疾病发生风险[7-8]。但也有研究发现相反结果[9]。本研究发现在三组儿童中，GHD组的ADMA水平最高，对照组最低，但仅在GHD 与对照组间的差异有统计学意义，提示GHD 的儿童未来发生动脉粥样硬化性疾病的风险更高，这与其他的研究结果一致[7,22]。同样的，针对成年GHD患者的研究也观察到ADMA 水平较健康人群增高[23]，因此推测GH 缺乏可能与ADMA 升高有关。此外，本研究中，经过rhGH治疗后，GHD患儿血清ADMA水平呈下降趋势，治疗12个月后无论GHD组或ISS组与治疗前相比ADMA水平均明显降低，甚至接近健康儿童的ADMA水平。相关研究结果与本研究一致，也显示rhGH治疗6个月、12个月后GHD患儿ADMA水平降低[7-8]，在成人GHD患者中应用rhGH治疗10天也观察到ADMA水平的降低[24]。提示给予rhGH治疗可有效降低血清ADMA水平，推测可能与长期心血管获益有关。然而，也有研究发现未经治疗的GHD患儿与健康儿童血清ADMA 水平相似，经过rhGH 治疗6 个月后ADMA水平较前明显升高[9]，考虑与该研究样本量较小且生长激素剂量及干预时间不同有关。未来还需进行更多大样本更长时间的研究来进一步证实。

本研究也观察了三组儿童在治疗前后血脂及Ai水平的变化，显示治疗前GHD患儿的LDL-C和Ai均明显高于健康儿童，但尚在正常水平内，而ISS组与健康儿童相比血脂水平未见明显差异，表明GHD 患儿更有发生脂代谢紊乱的倾向，Ai的增高也同样证实了GHD 儿童期即有可能发生动脉硬化的改变，与之前的研究结论一致[1-2]。rhGH 治疗12 个月后GHD 患儿的TG较前显著降低，HDL-C随治疗时间呈增高趋势。相比之下ISS患儿的脂代谢在治疗前后变化并不显著。相关的研究显示rhGH 治疗后GHD 青少年的TG 明显降低[25]，与本研究结果一致。此外，其他研究也有rhGH 治疗后GHD 及ISS 患儿TC、LDL、Ai 水平下降的报道[7-8,26-27]。尽管各研究治疗后血脂变化的具体表现不一致，但均表明rhGH 治疗可改善矮身材患儿尤其是GHD患儿的血脂谱，降低了动脉粥样硬化性疾病的风险。本研究还对rhGH 治疗后糖代谢指标进行了分析，发现治疗后FBG、FINS、QUICKI和HOMAIR均较治疗前无明显变化，与相关研究结果一致[28]。

关于GHD患儿ADMA增高的机制目前尚不清楚，研究发现GHD患儿氧化应激增强，会降低人体二甲基精氨酸二甲胺水解酶（dimethylarginine dimethylamino hydrolases，DDAHs）的表达，减少对ADMA 的清 除[16,29]。给予rhGH 治疗，可通过GH/IGF-1 刺激内皮细胞产生NO，诱导平滑肌松弛，降低脂质氧化，增强血管抗氧化应激能力[30]；血浆DDAHs的表达也会随氧化应激的减轻而增加，ADMA的清除增强。随着ADMA的降低，其对NOS活性的竞争性抑制减轻，反过来也促进NO 的生成。此外，本研究及其他研究结果均表明rhGH治疗还可以改善矮身材儿童的血脂谱，可同样达到降低患者动脉硬化及心血管疾病发生风险的目的。

本研究也存在一些不足，首先，样本量较小，对整体代表性欠佳，今后可进行更多大样本量的长期随访性研究；其次，未对健康对照人群进行随访，治疗后矮身材儿童缺乏健康对照，因此不能完全排除年龄增长及自然生长发育过程对ADMA 水平的影响。但有研究在对健康儿童随访1 年后发现ADMA 水平较基线无明显变化[7]，对青春期前及青春期的健康儿童进行比较也发现二者ADMA水平无明显差异[9]，今后可对健康儿童进行同期随访观察。

综上，本研究表明矮身材儿童尤其是GHD 患儿的血浆ADMA 水平增高，使用rhGH 治疗后可降低ADMA水平，同时血脂也得到改善，降低了GHD患儿罹患心血管疾病的风险。