生长激素基础知识,上海
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•作用机制
• 生长激素受体（GHR）和生长激素结合蛋白（GHBP） • 胰岛素样生长因子（IGFs）
GH生理作用（一）
重点
• 促进生长，调节骨代谢
• 刺激骨骺端软骨细胞分化、增殖，从而促进骨生长， 使骨长度增加。
• 可直接刺激成骨细胞代谢，并对维持骨矿物质含量、 骨密度起重要作用。
• 协同性激素及促钙化激素共同干预骨的重塑。
GH分泌的调节
下丘脑激素调节
➢ 生长激素释放激素（GHRH）：是腺 垂体分泌和合成GH的最主要的生理刺 激物，呈脉冲式释放。GH对GHRH合 成有反馈性抑制作用。
➢ 生长激素释放抑制激素（SS）：除了 抑制GH的基础分泌，还抑制GH对生 理性和药理性刺激，也抑制病理情况 下的GH异常升高。
神经递质的调节
• GH以脉冲形式分泌，昼夜波动大，在分泌低峰时,血循环中难测 到。
• 一般GH分泌频率夜间比白天多，青春期前和青春期24h内约有 6~8次脉冲数, 约每3～4小时1次。青春发育中期分泌脉冲幅度最 大，分泌量最多。
• 24h内脉冲数和振幅与年龄相关。
• 昼夜节律
• 正常人入睡后1小时（45~90min）左右分泌达高峰，分泌量是1天 总量的一半以上。如睡眠时间变化，GH峰值出现时间也相应变 化。
GH生理作用（二）
重点
• 调节物质代谢
• 促进蛋白质合成，纠正负氮平衡。
• 调节脂代谢，降低机体脂肪储备，增加血清脂肪酸含 量，降低血清胆固醇和低密度脂蛋白水平。
• 可降低细胞对胰岛素的敏感性，减少外周组织对葡萄 糖利用，使血糖升高。
• 对水、矿物质代谢有重要作用。可使细胞内钾盐、磷 酸盐潴留，还可促进肾小管钠回吸收，引起水、钠潴 留。
➢ 来源于体内外环境的各种刺激通过神 经递质网络，作用于中枢神经系统， 通过多巴胺，5-羟色胺和去甲肾上腺 素等神经递质调节GH的分泌。
高级神经中枢 下丘脑
GHRH(+) SRIF(-) 垂体前叶
GH
IGFs (亦称生长介素)
直接作用
三、GH的生理作用、作用机制
•生理作用：
• 促进生长，调节骨代谢 • 调节物质代谢 • 其他作用
GH生物学特性
•垂体和循环中hGH 的分子是非均一的，包括单体、单体
聚合体、分子片段和单体与其它蛋白的复合物。
•hGH的分子量
•20 KD：约占垂体和循环中hGH的5～10％，对糖代谢影响较小， 对促生长、IGF生成和生乳作用于22KD的单体相似，但与hGH受 体亲和力较弱。 •22 KD ：是主要的hGH单体的分子形式，约占垂体内hGH的70～ 75％，也是循环中主要的hGH （约占43％左右）。
重点
• 生长激素受体（GHR）和生长激素结合蛋白（GHBP）
• GHR是由620个AA组成的跨膜糖蛋白，包括胞外域、跨膜域和 胞内域。
• 2个GHR形成同源二聚体，分别与1个GH分子上的2个不同位点 结合，结合后受体的胞内部分与细胞质中JAK酪氨酸家族结合， 使受体羧基端酪氨酸磷酸化，从而传递信号，发挥生物效应。
生理情况下GH的分泌模式
间隔3~4小时* ，约6~8个脉冲/日，夜间最高
各年龄阶段垂体GHale Waihona Puke Baidu的分泌
青春期
青春前期
早
中
后
成人
年龄（岁） 9.0±0.3 11.5 ±0.2 14.4 ±0.2 16.4 ±0.4 23.0 ±0.6
24hGH浓度 (ug/L)
GH脉冲强度 (ug/L)
6.7 ±1.0 4.7 ±0.7 13.8 ±2.4 4.4 ±0.9 3.9 ±0.5 14.4 ±1.3 12.8 ±1.3 22.4 ±2.8 14.7 ±3.9 10.3 ±1.3
• GHBP是膜受体的片段，可与GHR竞争与GH结合，所以GHBP 可抑制过高的GH结合到组织受体上。
GH脉冲数(24h) 8.8 ±0.7 7.0 ±0.5 7.8 ±0.6 6.6±0.6 6.1 ±0.5
GH分泌(ug•kg-1 •24h-1)
29
20
60
19
17
GH分泌的影响因素
重点
• 运动的影响
• 正常人在基础代谢状态下，血清GH常测不到，剧烈运动后可引 起GH明显升高。
• 运动实验已作为儿童GHD的筛选实验。
• 25 KD：hGH-2基因的翻译产物，可发生糖基化，故分子量增加。
GH的一级结构
二硫键
GH的天然构象
第一张hGH晶体衍射照片
SCIENCE，1992；255：306-312
二、GH分泌调节
• 生长激素的分泌特点 • 生长激素分泌的影响因素 • 生长激素分泌的调节
GH的分泌特点
重点
• 脉冲式分泌
•人生长激素（hGH）：垂体前叶（腺垂体）嗜酸细胞分
泌的、由191个AA组成的非糖化多肽。 •腺垂体中含量最多的激素,约占腺垂体激素的50% 。
•人类GH基因簇是一组多基因家族
•hGH基因（hGH-1和hGH-2） •hGH-1为正常的hGH基因，主要在垂体的生长激素
细胞中表达；
• hGH-2是一个变异基因，几乎只在胎盘中表达；病 理情况下， hGH-2基因可在垂体瘤组织中表达。 •绒毛膜促生长泌乳素基因（hCS-A、 hCS-B和hCS-C）
GH生理作用（三）
重点
• 其他作用
• 增加机体免疫力，刺激免疫球蛋白合成，促进巨噬细 胞和淋巴细胞增殖。
• 加速伤口愈合，刺激烧伤创面及手术切口成纤维细胞 合成胶原。
• 促进心肌蛋白合成，增加心肌收缩力，降低心肌耗氧 量。
• GH具有抗衰老,促进脑功能效应;促进精子形成、排卵 等
GH的作用机制（一）
• 应激状态的影响
• 大多数应激状态下可引起GH分泌（外科手术、创伤、麻醉、穿 刺、精神紧张和焦虑）。
• 儿童在心理不适宜的环境下可出现可逆性GH分泌抑制;
• 代谢物质的影响
• 急性低血糖是刺激GH分泌的强烈因素，高血糖抑制GH分泌。 • 高蛋白饮食或口服、静滴精氨酸、亮氨酸等可刺激GH分泌。 • 高血糖和游离脂肪酸水平升高可抑制GH分泌。
生长激素基础知识
2010-6 医学部
主要内容
• 生长激素的概述
• 生长激素的生物学特性 • 生长激素结构
• 生长激素分泌调节
• 生长激素的分泌特点 • 生长激素分泌的影响因素 • 生长激素分泌的调节
• 生长激素的生理作用、作用机制
一、生长激素概述
• 生长激素的生物学特性 • 生长激素结构
GH生物学特性
• 生长激素受体（GHR）和生长激素结合蛋白（GHBP） • 胰岛素样生长因子（IGFs）
GH生理作用（一）
重点
• 促进生长，调节骨代谢
• 刺激骨骺端软骨细胞分化、增殖，从而促进骨生长， 使骨长度增加。
• 可直接刺激成骨细胞代谢，并对维持骨矿物质含量、 骨密度起重要作用。
• 协同性激素及促钙化激素共同干预骨的重塑。
GH分泌的调节
下丘脑激素调节
➢ 生长激素释放激素（GHRH）：是腺 垂体分泌和合成GH的最主要的生理刺 激物，呈脉冲式释放。GH对GHRH合 成有反馈性抑制作用。
➢ 生长激素释放抑制激素（SS）：除了 抑制GH的基础分泌，还抑制GH对生 理性和药理性刺激，也抑制病理情况 下的GH异常升高。
神经递质的调节
• GH以脉冲形式分泌，昼夜波动大，在分泌低峰时,血循环中难测 到。
• 一般GH分泌频率夜间比白天多，青春期前和青春期24h内约有 6~8次脉冲数, 约每3～4小时1次。青春发育中期分泌脉冲幅度最 大，分泌量最多。
• 24h内脉冲数和振幅与年龄相关。
• 昼夜节律
• 正常人入睡后1小时（45~90min）左右分泌达高峰，分泌量是1天 总量的一半以上。如睡眠时间变化，GH峰值出现时间也相应变 化。
GH生理作用（二）
重点
• 调节物质代谢
• 促进蛋白质合成，纠正负氮平衡。
• 调节脂代谢，降低机体脂肪储备，增加血清脂肪酸含 量，降低血清胆固醇和低密度脂蛋白水平。
• 可降低细胞对胰岛素的敏感性，减少外周组织对葡萄 糖利用，使血糖升高。
• 对水、矿物质代谢有重要作用。可使细胞内钾盐、磷 酸盐潴留，还可促进肾小管钠回吸收，引起水、钠潴 留。
➢ 来源于体内外环境的各种刺激通过神 经递质网络，作用于中枢神经系统， 通过多巴胺，5-羟色胺和去甲肾上腺 素等神经递质调节GH的分泌。
高级神经中枢 下丘脑
GHRH(+) SRIF(-) 垂体前叶
GH
IGFs (亦称生长介素)
直接作用
三、GH的生理作用、作用机制
•生理作用：
• 促进生长，调节骨代谢 • 调节物质代谢 • 其他作用
GH生物学特性
•垂体和循环中hGH 的分子是非均一的，包括单体、单体
聚合体、分子片段和单体与其它蛋白的复合物。
•hGH的分子量
•20 KD：约占垂体和循环中hGH的5～10％，对糖代谢影响较小， 对促生长、IGF生成和生乳作用于22KD的单体相似，但与hGH受 体亲和力较弱。 •22 KD ：是主要的hGH单体的分子形式，约占垂体内hGH的70～ 75％，也是循环中主要的hGH （约占43％左右）。
重点
• 生长激素受体（GHR）和生长激素结合蛋白（GHBP）
• GHR是由620个AA组成的跨膜糖蛋白，包括胞外域、跨膜域和 胞内域。
• 2个GHR形成同源二聚体，分别与1个GH分子上的2个不同位点 结合，结合后受体的胞内部分与细胞质中JAK酪氨酸家族结合， 使受体羧基端酪氨酸磷酸化，从而传递信号，发挥生物效应。
生理情况下GH的分泌模式
间隔3~4小时* ，约6~8个脉冲/日，夜间最高
各年龄阶段垂体GHale Waihona Puke Baidu的分泌
青春期
青春前期
早
中
后
成人
年龄（岁） 9.0±0.3 11.5 ±0.2 14.4 ±0.2 16.4 ±0.4 23.0 ±0.6
24hGH浓度 (ug/L)
GH脉冲强度 (ug/L)
6.7 ±1.0 4.7 ±0.7 13.8 ±2.4 4.4 ±0.9 3.9 ±0.5 14.4 ±1.3 12.8 ±1.3 22.4 ±2.8 14.7 ±3.9 10.3 ±1.3
• GHBP是膜受体的片段，可与GHR竞争与GH结合，所以GHBP 可抑制过高的GH结合到组织受体上。
GH脉冲数(24h) 8.8 ±0.7 7.0 ±0.5 7.8 ±0.6 6.6±0.6 6.1 ±0.5
GH分泌(ug•kg-1 •24h-1)
29
20
60
19
17
GH分泌的影响因素
重点
• 运动的影响
• 正常人在基础代谢状态下，血清GH常测不到，剧烈运动后可引 起GH明显升高。
• 运动实验已作为儿童GHD的筛选实验。
• 25 KD：hGH-2基因的翻译产物，可发生糖基化，故分子量增加。
GH的一级结构
二硫键
GH的天然构象
第一张hGH晶体衍射照片
SCIENCE，1992；255：306-312
二、GH分泌调节
• 生长激素的分泌特点 • 生长激素分泌的影响因素 • 生长激素分泌的调节
GH的分泌特点
重点
• 脉冲式分泌
•人生长激素（hGH）：垂体前叶（腺垂体）嗜酸细胞分
泌的、由191个AA组成的非糖化多肽。 •腺垂体中含量最多的激素,约占腺垂体激素的50% 。
•人类GH基因簇是一组多基因家族
•hGH基因（hGH-1和hGH-2） •hGH-1为正常的hGH基因，主要在垂体的生长激素
细胞中表达；
• hGH-2是一个变异基因，几乎只在胎盘中表达；病 理情况下， hGH-2基因可在垂体瘤组织中表达。 •绒毛膜促生长泌乳素基因（hCS-A、 hCS-B和hCS-C）
GH生理作用（三）
重点
• 其他作用
• 增加机体免疫力，刺激免疫球蛋白合成，促进巨噬细 胞和淋巴细胞增殖。
• 加速伤口愈合，刺激烧伤创面及手术切口成纤维细胞 合成胶原。
• 促进心肌蛋白合成，增加心肌收缩力，降低心肌耗氧 量。
• GH具有抗衰老,促进脑功能效应;促进精子形成、排卵 等
GH的作用机制（一）
• 应激状态的影响
• 大多数应激状态下可引起GH分泌（外科手术、创伤、麻醉、穿 刺、精神紧张和焦虑）。
• 儿童在心理不适宜的环境下可出现可逆性GH分泌抑制;
• 代谢物质的影响
• 急性低血糖是刺激GH分泌的强烈因素，高血糖抑制GH分泌。 • 高蛋白饮食或口服、静滴精氨酸、亮氨酸等可刺激GH分泌。 • 高血糖和游离脂肪酸水平升高可抑制GH分泌。
生长激素基础知识
2010-6 医学部
主要内容
• 生长激素的概述
• 生长激素的生物学特性 • 生长激素结构
• 生长激素分泌调节
• 生长激素的分泌特点 • 生长激素分泌的影响因素 • 生长激素分泌的调节
• 生长激素的生理作用、作用机制
一、生长激素概述
• 生长激素的生物学特性 • 生长激素结构
GH生物学特性