生長激素（Growth Hormone， GH）是由垂體前葉嗜酸性細胞分泌的一種由191個氨基酸組成的肽類激素。由腺垂體的生長激素細胞合成并分泌的，受下丘腦分泌的生長激素釋放激素和生長抑素的共同調節。生長激素呈周期性脈沖式分泌，以夜間睡眠時最高。
生長激素可促進生長發育和物質代謝，對機體各器官組織產生廣泛影響，尤其對骨骼、肌肉和內臟器官的作用顯著。它能刺激免疫系統，促進肝臟內的糖異生作用，促進利用脂肪的代謝。此外，生長激素還參與機體的應激反應，是機體重要的應激激素之一。
人類生長激素治療始于20世紀50年代末，隨著生長激素基因克隆成功，80年代健高靈（recombinant human growth hormone，rhGH）問世。生長激素于1985年首次獲得美國食品和藥品監督管理局（美國食品藥品監督管理局）批準用于兒童生長激素缺乏癥的臨床治療，目前全球有13種獲得批準的適應證，分別為兒童GHD、成人GHD、過渡期GHD、特納綜合征、努南綜合征、慢性腎功能不全等。但是，像骨骼閉合的兒童、腫瘤患者或有潛在腫瘤風險的患者、高胰島素血癥和糖代謝異常患者等不適合使用生長激素。
產生
產生生長激素的腦垂體并不是獨立工作的，而是接受其他調節激素和因子（由大腦其他部位產生）的影響。例如，生長激素（GH）的產生受到生長激素釋放激素（GHRH）的調控。生長激素釋放激素（GHRH）由下丘腦產生，下丘腦是大腦中調節其他腺體的一個重要的器官，就像中央指揮中心。
GHRH是一種刺激GH釋放的激素。另一化學物質，生長抑素會阻斷GH的釋放。因此，GHRH和生長抑素處于競爭狀態，共同使GH維持在穩定、正常的水平。
其他激素，如雌激素和睪丸素也可能影響GH的分泌。事實上，大多數人體內的激素都會依靠其他成分發揮作用，而非獨立工作。GH可與其他激素如DHEA相互作用，DHEA本身就是GH的激動劑。GH水平的增加能幫助改善低甲狀腺素水平。褪黑素可能促進GH的釋放，通過促進GH的釋放增加甲狀腺激素的水平。
生物作用
促進生長發育
機體生長發育受到甲狀腺激素、性激素及生長激素等多種激素的影響，而生長激素是起關鍵作用的激素。生長激素對各組織和器官的生長均有促進作用，尤其是對骨骼、肌肉及內臟器官作用更為顯著，因此生長激素也稱為軀體刺激素（somatotropin），但對腦的發育無明顯影響。生長激素對骨的刺激作用表現在骨的長度和直徑增加，但對骨的成熟作用較小（骨的成熟主要是甲狀腺素的作用）。人幼年期若生長激素分泌不足，將出現生長停滯，身材矮小癥，稱為侏儒癥（dwarfism），其智力正常；若幼年期生長激素分泌過多可引起巨人癥（gigantism）。成年人如果生長激素分泌過多，由于骨骺已閉合，長骨不再生長，只能使軟骨成分較多的手、足、肢端短骨、面骨及其軟組織生長異常，以致形成手足粗大，鼻大唇厚，下頜突出，內臟器官肥大等現象，稱為肢端肥大癥（acromegaly）。
調節物質代謝
生長激素可促進蛋白質合成、脂肪分解和血糖升高。生長激素促進蛋白質代謝，總效應是合成大于分解特別是促進肝外組織的蛋白質合成；生長激素促進氨基酸進入細胞，增強脫氧核糖核酸、核糖核酸的合成，減少尿氮，使機體呈正氮平衡。生長激素激活對激促進脂肪分解，增素敏感的脂肪酶，強脂肪酸的氧化，提供能量，并使組織特別是肢體的脂肪量減少。生長激素抑制外周組織攝取和利用葡萄糖減少葡萄糖的消耗，升高血糖水平，當生長激素分泌過多時，可因血糖升高而引起糖尿，引起垂體性糖尿。
參與應激
生長激素是機體重要的應激激素之一。應激反應時，腺垂體生長激素、催乳素（PRL）和促腎上腺皮質激素（ACTH）分泌均增加。
作用機制
生長激素可通過激活靶細胞上生長激素受體（grwth hormonereceptor，GHR）和誘導靶細胞產生 IGF 實現其生物學效應。
GHR屬于肌醇/紅細胞生成素/細胞因子受體超家族成員，是由620個氨基酸殘基構成的跨膜單鏈糖蛋白，分子量約 120kD。GHR 廣泛分布于肝、軟骨、骨、腦、骨骼肌、心、腎以及脂肪細胞和免疫系統細胞等。GH分子具有兩個與GHR結合的位點，能與兩分子GHR結合，使受體二聚化（dimerization），成為同二聚體（homodimer）。受體二聚化是GHR活化所必需的環節，二聚化后GHR的胞內結構域隨即招募鄰近胞質中具有酪氨酸蛋白激酶活性的分子，如 JAK 激酶2（Janus kinase 2，JAK2）等繼而通過JAK2-STATS、JAK2-SHC等多條下游信號轉導通路轉導信號，最終通過調節靶細胞基因轉錄、物質轉運以及胞質內某些蛋白激酶活性的變化等產生多種生物效應。
生長激素的部分效應可通過誘導肝細胞等靶細胞產生胰島素樣生長因子而實現。目前已分離出的IGF有IGF-1（somatomedinC，SMC）和IGF-2（somatomedin A，SMA），兩者肽鏈的氨基酸序列有 62%相同。循環中 95%的IGF由肝臟產生，此外在軟骨、肌肉、脊髓等許多組織廣泛合成。血液中的IGF-1含量依賴于 GH 的水平，IGF-2 的生成對 GH 的依賴性較低。GH 刺激肝、腎、肌肉、軟骨和骨等器官組織分泌IGF-1。IGF-1可作用于軟骨和軟組織，促進機體的生長，與GH共同形成CH-IGF-1軸（圖11-10）。目前認為，CH可能通過誘導前軟骨細胞由靜止期向增殖期轉化，以及提高軟骨細胞對IGF-1的應答而調節骨的生長。首先是CH直接刺激骨骺生長板的前軟骨細胞或生發層細胞分化成軟骨細胞，誘導IGF-1基因表達，IGF-1合成增加并分泌到細胞外，通過自分泌和旁分泌方式作用于軟骨細胞的 IGF-1 受體，促進軟骨組織攝取氨基酸、鈣、磷、硫等無機鹽，加強核糖核酸和蛋白質的合成，使軟骨細胞克隆擴增、肥大，成為骨細胞，從而促使骨骼生長。
分泌調節
生長激素的分泌受多種因素的調節包括下丘腦GHRH和GHIH的雙重調節和生長激素的反饋調節。此外，性別、睡眠、代謝和某些激素也可影響生長激素的分泌。
下丘腦對生長激素分泌的調節
腺垂體生長激素的分泌受下丘腦GHRH和GHIH的雙重調節：前者促進生長激素分泌，后者抑制其分泌。在整體條件下，GHRH的作用占優勢，對生長激素的分泌起經常性的調節作用，只有在應激等刺激引起生長激素分泌過多時，GHIH才對生長激素分泌起抑制作用，二者相互配合共同調節腺垂體生長激素的分泌。
生長激素的反饋調節
與其他腺垂體激素一樣，生長激素也可對下丘腦產生負反饋調節作用。此外，IGF-1對生長激素的分泌也有負反饋調節作用，IGF-1可直接抑制生長激素的基礎分泌和GHRH刺激引起的分泌，也能通過刺激GHIH釋放來抑制垂體分泌生長激素。
其他因素
人的生長激素分泌具有顯著的晝夜節律特征。在覺醒狀態下，生長激素分泌量較少；進入慢波睡眠階段后，分泌量顯著增加，隨后逐漸降低。針對兒童群體的研究顯示，其每日分泌的生長激素中約80%集中于夜間深睡眠時段（非快速動眼期），主要分布在兩個分泌高峰：第一波高峰出現在晚上11點至凌晨1點（強度最強），次高峰出現在凌晨5點至7點。因此，對于成長期的兒童和青少年，保證每天充足的睡眠是十分必要的。在饑餓、運動、低血糖等機體能量缺乏及應激反應時，均能刺激生長激素的分泌。其中，低血糖刺激生長激素分泌的效應最顯著；相反，血糖升高則可抑制生長激素分泌。另外，甲狀腺素、胰高血糖素、雌激素與雄激素均能促進生長激素分泌。在青春期，血中雌激素或睪丸素濃度增高，可使生長激素分泌明顯增加而引起青春期突長。
生長激素動態試驗
胰島素低血糖試驗
1.概念：正常人在胰島素所致低血糖刺激下，垂體生長激素（GH）分泌增加，而高血糖則抑制GH分泌。利用這一生理現象，給予受試者一定量的胰島素，使其出現低血糖反應，測定不同時相的GH水平，可觀察受試者的垂體GH分泌功能是否正常。
2.方法：受試者空腹過夜基礎狀態下，臥床，晨7~8時，抽空腹血測定GH的基礎值，然后靜脈注射普通胰島素（胰島素劑量，0.1~0.15U/kg，肥胖者用0.3U/kg），胰島素注射后于30分鐘、60分鐘、90分鐘和120分鐘各取靜脈血一次，測血GH和血糖。
3.正常參考值：（1）正常人注射胰島素后當血糖降至≤2.2mmol/l（40mg/dl）或≤基礎值的50%時，血GH較基礎值明顯升高，在5ug/L（5mg/ml）以上或絕對值>10ug/L（10mg/dl）峰值出現在30~60分鐘，陽性率為100%。
（2）正常兒童GH反應陽性率為74%~100%，有少部分假陰性-般高峰為15~30ug/L。
精氨酸興奮試驗
1.概念：精氨酸能興奮α鹽酸腎上腺素能受體，促進生長激素釋放激素（GRH）分泌，從而刺激GH分泌。男性近半數有反應，故不宜首選，可用于對胰島素低血糖刺激試驗有禁忌的患者。
2.方法：空腹過夜基礎狀態下，半小時內靜脈滴注精氨酸鹽1.5g/kg體重。最大的量不超過30g（溶于注射用水，總量為150~200ml），于滴注前及滴注后30、60、90及120分鐘分別取血2ml，測GH水平。
3.正常參考值：正常人滴注精氨酸后，GH分泌峰值出現在60~120分鐘（多數在60分鐘），血清GH峰值上升到10ug/L以上，說明垂體生長激素分泌正常。正常兒童，45%~93%的受試者呈陽性反應。男孩GH高峰值約為16ug/L，女孩GH高峰值約為26ug/L左右。
應用
人類生長激素治療始于20世紀50年代末，隨著生長激素基因克隆成功，80年代健高靈（recombinant human growth hormone，rhGH）問世。rhGH的研發使其治療適應證能夠擴大到嚴重生長激素缺乏癥（growth hormone deficiency，GHD）患者之外的更多患者群體。臨床常用的rhGH多采用大腸桿菌分泌型基因表達技術合成，其氨基酸含量、序列及蛋白質結構與天然生長激素相同。中國的rhGH制劑有凍干粉針劑和水劑，水劑包含長效和短效rhGH制劑。
原則
rhGH的使用必須根據其適應證綜合判斷并進行規范化、個體化治療。在滿足治療適應證前提下，應用原則如下：①進行rhGH治療的目標是提高生長速度，以達到適合兒童遺傳潛能的最終成年身高，并達到身體和社會可接受的范圍。②進行rhGH治療的適應證應基于公認的和已建立的臨床和實驗室標準。③應使用能達到最佳生長速度的最低可能劑量的rhGH。④應告知患者及其家屬治療期間可能出現的不良反應。
適應證
生長激素于1985年首次獲得美國食品和藥品監督管理局（美國食品藥品監督管理局）批準用于兒童GHD的臨床治療，其適應證隨后不斷擴大。目前全球有13種獲得批準的適應證，分別為兒童GHD、成人GHD、過渡期GHD、特納綜合征（Turner 綜合征）、努南綜合征（Noonan syndrome）、慢性腎功能不全（chronic renal insufficiency）、Prader-Willi綜合征、小于胎齡兒（small for gestational age）、特發性身材矮小癥、SHOX 突變單倍劑量不足、獲得性免疫缺乏綜合征（HIV消耗綜合征）、短腸綜合征、軟骨發育不良。
禁忌人群
1.骨骼閉合的兒童/青少年；
2.腫瘤患者或有潛在腫瘤風險的患者；
4.有糖尿病家族史的矮小患兒，或糖尿病視網膜病變患者；嚴重全身感染的危重患者。
不良反應
1.對代謝的影響
生長激素可能會降低胰島素的敏感性，導致短暫的高血糖現象，但通常會隨著用藥時間延長或停藥后恢復正常。對于有糖尿病家族史或肥胖的患者，需要特別注意。此外，生長激素可能會加重甲狀腺疾病，因此在使用生長激素治療期間需要定期監測甲狀腺功能。
2.對骨骼的影響
生長激素治療對骨骼的影響主要包括脊椎側彎和股骨頭滑脫。身高快速增長可能會加劇脊柱側彎的進展。因此，在開始生長激素治療前和治療期間，需要常規進行脊柱的臨床檢查。如果使用大劑量的生長激素治療，還可能會導致骨骼成熟加速。
3. 其他影響
常見的副作用包括注射部位的短暫反應，如疼痛、發麻和紅腫等，以及體液滯留癥狀，如外周水腫或肌肉疼痛。這些副作用通常在用藥初期發生，但隨著用藥時間的延長，發生率會降低，且很少影響日常生活。
相關疾病
垂體生長激素細胞腺瘤是指來源于分泌生長激素腺垂體細胞的腺瘤，是功能性垂體腺瘤中較為常見的一種類型。發生在青少年骨骺閉合之前的GH 過度分泌導致巨人癥，發生在骨骺閉合后的成年人則主要表現為肢端肥大癥。其臨床表現包括面容改變（鼻唇肥厚，面容寬大）、皮膚松弛癥、粗糙、肢端肥大（手套、鞋碼變大），阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征（由于生長激素促進頸部肌肉增生，常引起打鼾甚至睡眠呼吸暫停綜合征）等。
衍生概念
人類變異生長激素
人類變異生長激素（humangrowth hormone variant， hGH-V）為胎盤分泌的生長激素，與hPL同屬生長激素家族。hGH-V的偶然發現與妊娠期生長激素的測定有關，當人們用兩種生長激素的單克隆抗體測定妊娠血漿生長激素的變化特征時，發現用一種抗體測定的生長激素水平在妊娠25周后明顯上升，而另一種抗體測得的生長激素水平反而下降，用第一種抗體也可以在胎盤檢測到生長激素的存在，但第二種抗體不能檢測到胎盤生長激素。說明妊娠25周后，母體血漿生長激素的增加來源于胎盤分泌的一種抗原性與垂體生長激素有交叉的生長激素。隨著胎盤生長激素的純化、CDNA的克隆，人們認識到胎盤生長激素的結構不同于垂體生長激素，是一種變異的生長激素。
參考資料 >
生長激素是啥?我家小孩可以用嗎?.微信公眾平臺.2025-03-29
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