·综述与讲座·生长激素与糖尿病首都医科大学宣武医院(100053)王蓉综述盛树力审校生长激素(GrowthHormone,GH)是垂体前叶生长激素细胞分泌的一种多肽激素,由191个氨基酸组成,其分泌受下丘脑生长激素释放激素(GrowthHormoneReleasingHor2mone,GHRH)及下丘脑生长激素释放抑制因子(Somatostatin,SS)的控制。一、GH的基因结构和分子结构人GH(hGH)基因族包括三个成员,hGH基因、人绒毛膜促生长泌乳素(hCS)基因和泌乳素(PRL)基因。HGH基因定位于17号染色体长臂q222q24区,属多拷贝基因,hGH2N(normalgrowthhormonegene)仅在垂体表达,是产生hGH的主要基因,其编码序列决定hGH的序列。hGH—N基因由5个外显子和4个内含子组成,外显子长度分别为10、161、120、165及195bp,中间被内含子A(256bp)、B(209bp)、C(93bp)和D(253bp)所间隔。hGH2N基因的原始转录产物是长约1300bp的mRNA前体,编码区总长度为651bp。转录开始不久,RNA5’端甲基化,3’端经加工并加上多聚腺嘌呤。切去内含子产生成熟mRNA的过程只需数分钟。在垂体内,多数成熟的hGH—NmRNA编码217个氨基酸的hGH前体,翻译后蛋白裂解,除去26个氨基酸的信号肽,产生相对分子质量的为22KDa的、含191个氨基酸的hGH。hGH是一条非糖化单链多肽,在53位和165位、182位和189位半胱氨酸之间存在二硫桥,使整个分子构成大小两个环,其N端为保持生物所必需的,而C端可保护hGH在循环中不被破坏。hGH分子实际上是非均一性的,主要分子形式有:①由191个氨基酸组成的GH,占GH总量的90%,分子量22KDa。②由176个氨基酸组成的单链蛋白,缺少32～40位氨基酸,约占GH总量的5%～10%。③由22KDa的GH在135～146位氨基酸残基之间裂解的三种双链形式GH,双链由53位和165位半胱氨酸之间的二硫桥连接。④由两种或两种以上的单体GH分子,通过共价键连接而成的寡聚物。目前在血液循环中至少发现了20余种GH分子形式。多种分子形式的GH产生可能发生于mR2NA的译后加工修饰过程,而其它因素如垂体分泌过程、代谢清除作用的不同形式、血浆中hGH结合蛋白浓度、在血管中的降解聚合等,都从不同角度影响血液中的GH分子形式。二、GH的分泌及含量GH由垂体前叶后外侧嗜酸性细胞分泌,胞体内含有圆形致密的分泌颗粒,是GH的特异性分泌细胞。GH的合成和分泌主要受GHRH和SS的调控,甲状腺激素、糖皮质激素、葡萄糖、胰岛素、精氨酸及加压素等,可能通过作用于下丘脑调节激素而影响GH分泌,某些刺激因子也作用于垂体水平。引起GH分泌的大多数刺激似通过α2肾上腺素能机理而实现。除上述机制外,GH分泌细胞在垂体和下丘脑水平还受循环中胰岛素样生长因子-1(Insulin-likeGrowthFactor,IGF-1)的负反馈调节。GH的分泌呈昼夜节律,分泌峰值在夜间最高,第一个慢波睡眠(通常在睡眠第一小时内)开始时出现持续分泌。GH水平在慢波睡眠期最高,在快速眼球运动睡眠期最低,若慢波睡眠开始晚,GH分泌主峰即出现晚。GH分泌高峰不影响血中葡萄糖、脂肪和胰岛素含量。垂体GH含量占成年人垂体前叶湿重的4%～10%,青春期以后其含量不随年龄变化而改变。成人清晨空腹血清GH含量<2ng/ml,血浆GH含量<3ng/ml,无明显性别差异。GH在第三个月末的胎儿血清中即可测到,此后在·94·辽宁实用糖尿病杂志2000年第8卷第1期20周胎龄时达最高峰(100～150ng/ml)。新生儿脐静脉血GH含量很高,出生两周后下降,4岁前血浆GH含量为0～10ng/ml,9岁后降至0～5ng/ml。GH在儿童期末和青春期含量最高,骨骼完全成熟后仍继续分泌,但脉冲式分泌的频率减少,幅度降低。青年期以后的GH水平无显著变化。体力劳动、睡眠以及口服避孕药等均可使GH水平升高,绝经期前的妇女GH分泌稍高。放免测定GH与PRL有交叉反应,因此妊娠期测定GH不可靠。正常人的GH分泌率为400μg/天,少年期为700μg/天,在血中的半生期为17～50分钟,平均25分钟,女性在分娩前半生期缩短。GH清除率为每分钟每平方米体表面积100～150m1,肢端肥大症患者与正常人相同,甲状腺机能减退者减少。三、GH受体、GH结合蛋白及GH受体结合蛋白GH受体(GHReceptor,GHR)广泛分布于全身各处,在脾脏、胰腺、肠道、肾上腺皮质、心脏及骨骼肌中均存在高浓度的特异性受体。GHR前体原由638个氨基酸组成,信号肽为18肽,前体由620个氨基酸组...
