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生长激素的实验室检测 济医附院检验科陈新科 生长激素概述 结构 含有191个氨基酸残基的单链 由两个二硫键连接的蛋白质 分子量 22KD 分泌 垂体前叶 腺垂体 嗜酸细胞分泌 是腺垂体中含量最多的激素 约占腺垂体激素的50 脉冲分泌 昼夜波动大 深睡眠分泌最旺盛 GH的半衰期为半小时左右 皮下注射和肌肉注射的半衰期分别为1 75和3 4小时 生长激素概述 一 促进组织生长骨骼生长 GH及其介导IGF 1促进软骨细胞增殖和代谢 促进线性增长 骨骺闭合后GH对维持骨矿物质及骨密度仍然有重要作用 细胞生长 如骨骼肌细胞数量及其体积的增加 增加红细胞数量 器官增长 增加内脏器官的体积和功能 二 促进蛋白质的合成GH促进蛋白质合成 这体现在 细胞对氨基酸的摄取以及氮潴留的增加 生长激素的生理作用 三 促进脂肪燃烧GH对脂肪细胞溶脂速率有重要调节作用 体外研究表明 GH可提高脂解速率 抑制游离脂肪酸重新酯化 临床上GH缺乏病人皮下脂肪增多 尤其在腹部 而GH治疗后腹脂明显减少 四 减少对葡萄糖的利用GH可减少外周组织对葡萄糖利用 亦可降低细胞对胰岛素的敏感性 可致血糖上升 生长激素的生理作用 五 促进水 矿物质代谢 GH促进生长及合成代谢 使体内钠 钾 磷酸盐正平衡 GH参与对体液的调节 尤其对细胞外液 可促进肾小管钠回吸收 激活肾上腺素 血管紧张素 醛固酮系统 引起水 钠滞留增加 生长激素的生理作用 六 其它 还有抗衰老 促进脑功能 增强心肌功能 提高免疫功能等作用 高级神经中枢 下丘脑 垂体前叶 生长激素 GHRH SRIF IGFs 亦称生长介素 直接作用 甲状腺 性腺 生长激素的分泌 调节 生长激素释放激素 生长激素释放抑制激素 促进骨的纵向生长 促进骨的成熟 加速骨骺融合 生长激素的分泌 调节 脉冲式分泌 晚9点至第二天凌晨1点 特别是晚上10点前后 生长激素的分泌量达到最高 可以达到白天的5 7倍 另外 早上6点前后的一两个小时 生长激素也有一个分泌小高峰 与年龄相关 青春发育中期分泌脉冲幅度最大 分泌量最多 频率 间隔约3 5小时 生长激素的分泌 调节 一天中生长激素分泌的不平衡性 人体生长激素的分泌一天24小时内是不平衡的 其分泌量睡眠时高于清醒时 80 的生长激素在人睡眠时分泌 特别是处于快速生长期的孩子 这个阶段是生长激素分泌的高峰 晚上分泌的生长激素特别多 所以 才有 人在睡中长 的说法 夜间生长激素分泌的不平衡性 生长激素在前半夜分泌比较多 这时是 睡眠黄金期 而到了后半夜 相对分泌要少些 生长激素分泌受睡眠质量影响 生长激素在入睡初期的深度睡眠时分泌最多 血液中生长激素的浓度达到最高峰 如果睡眠受到干扰 睡眠质量不高的话 生长激素的分泌就会减少 身高的增长也有可能受到影响 生长激素的检测 随机采血 GH不像甲状腺激素 平时在血液中浓度是基本恒定的 随时采血就可以检查 它在体内呈峰值分泌 基础值很低 0 5ng ml都是正常 主要在夜间深睡眠时出现3 5个较高的分泌峰 但是夜间采血孩子可能会醒 且时间长采血次数需更多 因而不采用 GH激发试验 通过药物促使GH分泌增加 以观察血中GH动态变化 从而了解下丘脑 垂体合成和分泌GH的能力 生长激素激发试验 以往曾应用的运动 睡眠等生理性筛查试验 由于准确度低 目前已很少应用 多数都直接采用药物刺激试验 清晨不运动及空腹 激发实验前一晚22点后开始禁食 可以适量喝水 但不能喝饮料 于第二天清晨8点前空腹进行化验 全过程不能吃东西 可少喝水 最好孩子进入睡眠状态 按照生长激素缺乏症的诊疗规范 必须是分别做两种药物的生长激素激发试验 避免一种药物做激发试验有15 的假阳性 激发试验药物 胰岛素 可乐定 精氨酸 左旋多巴 吡定斯的明 GHRH等药物中选两种 激发试验给药途径 口服和静脉 分别采用口服和静脉两种用药方式 可减少因消化吸收原因影响口服药迅速起作用的可能 卫生部 矮小症临床路径 中要求 静脉用药方式必选一种 取血时间 0min 30min 60min 90min 120min 实验室常用检测方法 化学发光免疫测定 CLIA 采用一步酶免夹心法测定 将样品添加到含有抗GH 碱性磷酸酶结合物 蛋白缓冲液和包被着抗GH单克隆抗体的顺磁性磁珠的反应管中 样品中的GH与固定在磁珠上的抗GH单克隆抗体结合 而抗GH 碱性磷酸酶结合物和GH上不同的抗原位点反应 将这种抗体 抗原 抗体复合物置于磁场内 复合物被吸附住 而未结合的物质被冲洗除去 随后将化学发光底物添加到反应管中 它在ALP的作用下迅速发光 所产生的光的量与样品中GH的浓度成正比 通过多点校准曲线确定样品中GH的量 电化学发光免疫测定 ECLIA 是继放射免疫 酶免疫 荧光免疫 化学发光免疫测定以后的新一代标记免疫测定技术 是电化学发光 ECL 和免疫测定相结合的产物 其检测原理 将待测样品 钌复合体标记的抗GH单克隆抗体和生物素抗GH单克隆抗体同时加入一个反应杯中孵育 反应生成 三明治 样抗原 抗体复合物 实验室常用检测方法 电化学发光法 将被链霉亲和素包被的磁珠加入反应杯中 再次孵育 使生物素通过与亲和素的结合将磁珠与反应复合物连接为一体 电化学发光法 电化学发光法 蠕动泵将形成的钌标记抗体 GH 生物素化抗体 磁珠复合体吸入流动测量室 此时 磁珠被工作电极下面的磁铁吸附于电极表面 同时 游离GH被吸出测量室 电化学发光法 电化学发光法 蠕动泵加入含三丙胺 TPA 的缓冲液 同时电极加电压 启动ECL反应过程 反应过程中产生许多光子 光强度与钌标记复合物的浓度呈线性关系 通过光电倍增管检测光强度 可测出待测GH的含量 电化学发光法 电化学发光法 结果判断 生长激素激发试验结果判断 整个激发试验过程中 只要有一次任一次生长激素 GH 峰值 10ng ml为正常 5ng ml GH峰值 10ng ml为部分缺乏 GH峰值 5ng ml为完全缺乏 不代表体内完全没有生长激素 主要是为了与部分性相区别 其他相关激素 生长激素通过直接作用于骨骼或通过IGF 1介导作用于骨骼 促进骨骼的线性增长 抗GH抗体阻碍GH与受体结合 从而抑制IGF 1的产生 进而抑制其促生长效果 Comparativestudyofbiosynthetichumangrowthhormoneimmunogenicityingrowthhormonedeficientchildren RougeotC MarchandP DrayF etal HormRes 1991 35 1 76 81 生长激素作用机制 IGF 和胰岛素原有50 的序列相同 但和胰岛素不同的是 它在循环中仍保留相应于胰岛素C肽的那部分 并有一延长的羧基端 胰岛素样生长因子 1 IGF 1 生长激素 生长介质轴 IGFs的合成与分泌受血液中生长激素水平的控制 血中IGFs只1 左右是游离的 其余