前言: 宫内生长迟缓(Intrauterinegoshretardation，IUGR)使婴儿出生体重和/或身长在同胎龄平均出生体重和/或身长的第10百分位以下，或低于2个标准差，而称之为小于胎龄儿(smallforgestationalage，SGA)。约10～15％的SGA在3岁内不显示追赶性生长，并发展为成年矮身材，严重影响了SGA儿的生存质量。 SGA是多内分泌激素抵抗综合征，存在不同程度生长激素抵抗、胰岛素抵抗及IGF-1抵抗等多激素抵抗现象。研究表明SGA无生长追赶与生长轴抵抗有关，但发生机制尚未明确，生长激素(GH)是机体生长及代谢的关键激素，最近研究表明JAK2/STAT途径介导了GH的受体后信号传递，基因敲除研究已表明STAT激酶特别是STAT5在生长中发挥着重要的作用。既然SGA存在着GH抵抗，那么其JAK2/STAT信号通路是否发生改变目前尚无研究。如果SGA有JAK2/STAT信号激活障碍，是什么因素导致了信号通路受损昵? 最新的研究表明，细胞因子信号转导抑制分子(Suppressorsofcytokinesignaling，SOCS)蛋白，能与细胞因子受体-JAK2复合物结合，并抑制JAK2激酶活性，是JAK/STAT信号通路重要的负调节因子。现有的证据表明SOCS，特别是SOCS2和CIS在生长发育的负调节中发挥重要的作用。然而，SOCS在无追赶性生长SGA的表达情况目前国内外尚未见研究，而且SOCS在无追赶性生长SGA的表达及其与GH介导的JAK2/STAT信号通路间的关系也有待阐明。 为此，本论文首先从临床研究无追赶生长SGA儿童促生长轴抵抗、胰岛素抵抗及其两者间的联系，并建立无追赶生长IUGR幼鼠模型研究内分泌及生长板GH/IGF-1轴改变，进而探讨IUGR幼鼠GH受体的表达和JAK2/STAT信号通路活化的改变，最后探讨IUGR幼鼠SOCS蛋白的表达及其与JAK2/STAT信号通路受损的关系，旨在阐明SGA生长激素抵抗的分子机制，为治疗无追赶生长SGA儿提供理论基础和新思路。 第一章无生长追赶小于胎龄儿胰岛素抵抗及其与生长轴抵抗关系的研究GH/IGF-1轴与胰岛素敏感性密切相关，持续高GH水平会导致肝脏和周围组织胰岛素敏感性下降。胰岛素抵抗也可能会影响GH/IGF-1轴。目前关于SGA的临床研究多将胰岛素抵抗与GH/IGF-1轴异常分开，关于无生长追赶SGA儿胰岛素抵抗与生长轴抵抗相互关系的研究，仅限于个别的报道。因此，本研究探讨无生长追赶的SGA儿IGF-1水平、胰岛素分泌和敏感性，以及它们之间的相互关系。 一、对象和方法: 1.研究对象:本病例对照研究选择24例无生长追赶.小于胎龄儿(SGA，Smallforgestationalage)作为病例组，并用性别、年龄、体块指数(BMI，Bodymassindex)、青春期分期相匹配的24例矮身材适于胎龄儿(AGA，Appropriateforgestationalage)为对照组。无生长追赶SGA病例的标准：出生体重和/或身长低于同胎龄平均出生体重和/或身长的2个标准差(SDS)；目前身高SDS<-2.0；身高增长速度SDS<0.0；和生活年龄2.5～11岁。出生体重、出生身长以及目前的身高、体重均转化成按年龄和性别校正的身高标准差得分(HtSDS)及体重标准差得分(WtSDS)。对照组即矮身材适于胎龄儿组(正常出生体重)组：指出生体重高于同胎龄平均体重的2个标准差和目前身高SDS<-2.0。 所有病例均行GH刺激试验，GH峰值均在正常范围[左旋多巴加吡啶新的明(PSD)试验：GH峰值>10μg/L]。所有病例均排除染色体异常、宫内感染或某些引起IUGR的综合征，并剔除伴有性早熟、生长激素缺乏症、甲状腺功能减低症等内分泌疾病或其他慢性器质性疾病所致的生长迟缓者，若一级亲属有2型糖尿病史或正在使用影响胰岛素敏感性的药物者也被剔除。 2.方法: 过氧化物酶法检测空腹血糖，用放射免疫分析法(RIA)测定血清IGF-1水平并转化为按同性别和年龄标准化的SDS得分，用免疫放射分析法(IRMA)测定血清胰岛素水平。计算空腹血糖/胰岛素比值(G/I比值)、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR，Homeostasisassessmentmodelforinsulinresistance)和胰岛β细胞功能(HOMA％)。G/I比值<6或HOMA-IR数值>3，则提示患儿胰岛素敏感性下降。 3.统计分析 组间均数比较采用ANOVA方差分析；计数资料比较采用χ2检验，用Pearson相关分析方法分析两变量间的线性关联程度，以p<0.05为差异有统计学意义。 二、结果: 1.两组临床资料的比较无生长追赶SGA组年龄、性别、身高SDS、体重SDS、BMI与矮小AGA组比较均无显著性差异(p均>0.05)，而出生体重SDS和出生身长SDS显著低于矮小AGA组(-2.6±0.7SDSvs-0.5±0.7SDS和-2.9±0.7SDSvs-0.3±0.6SDS，p均<0.01)。 2.两组胰岛素敏感性指标及血清IGF-1水平比较无生长追赶SGA组空腹胰岛素、HOMA-IR、胰岛β细胞功能(HOMA％)均显著高于矮小AGA组(8.0±6.2mU/Lvs4.4±2.8mU/L，1.8±1.4vs1.0±0.7and183.0±145.9vs70.8±43.6，p均<0.05)；无生长追赶SGA组HOMA-IR>3人数显著高于矮小AGA组(7/24vs1/24，p均<0.05)；而G/I比值显著低于矮小AGA组(17.8±15.1vs33.2±28.9，p<0.05)。 无生长追赶SGA血清IGF-1水平低于正常参照人群，其平均血清IGF-1水平为-0.6SD，但其水平明显高于矮小AGA组(-1.2±1.0SD，p<0.05)。 无生长追赶SGA组GH刺激试验血GH峰值、空腹血糖与矮小AGA组比较均无显著性差异(p均>0.05)。 3.胰岛素敏感性指标与血清IGF-1水平的相关性无生长追赶SGA空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)及HOMA-β细胞功能与血清IGF-1水平呈正相关(r分别为0.709、0.685、0.509，p均<0.01)；而G/I比值与血清IGF-1水平呈负相关。 第二章双侧子宫动脉结扎法建立无生长追赶IUGR幼鼠模型建立良好的无生长追赶IUGR动物模型，是研究SGA生长轴调控机制的前提。本研究采用双侧子宫动脉部分结扎法，建立无生长追赶IUGR幼鼠模型，观察其IUGR发生率、4周龄时SGA幼鼠存活率及无生长追赶SGA幼鼠发生率。并与采用饥饿法(限制饲料)建立无生长追赶IUGR幼鼠模型进行比较。 第三章无生长追赶SGA幼鼠内分泌及生长板GH/IGF-1轴的改变无生长追赶SGA儿童存在GH/IGF-1轴抵抗和胰岛素抵抗，表现为GH激发试验正常，而血IGF-1浓度低于正常，空腹血胰岛素水平和胰岛素抵抗指数升高。SGA生长轴紊乱的调控机制仍不清楚，关于GH对SGA内分泌及生长板GH/IGF-1轴的作用及对胰岛素敏感性影响的研究很少，因此，本研究探讨无生长追赶SGA幼鼠生后纵向生长和内分泌、生长板局部GH/IGF-1轴状况以及GH治疗的影响。 第四章SOCS蛋白对无生长追赶SGA幼鼠生长激素受体后信号转导通路的影响无生长追赶SGA幼鼠存在GH/IGF-1轴抵抗，表现为SGA鼠GH分泌正常，但血清IGF-1水平低下，提示SGA鼠生长轴抵抗可能发生在受体或受体后水平。JAK2/STAT途径在GH信号传递中起着重要的作用[2]，而新近研究发现的细胞因子信号转导抑制分子(Suppressorsofcytokinesignaling，SOCS)，能与细胞因子受体-JAK2复合物结合，并抑制JAK2激酶活性[3]。因此，本研究探讨无生长追赶SGA幼鼠JAK2/STAT途径的变化及GH的影响，并观察SOCS2和CIS在该模型中的表达及其与SGA的JAK2/STAT信号通路改变的关系，以探讨无生长追赶SGA幼鼠GH/IGF-1轴抵抗的分子机制。 总结 1.无生长追赶SGA儿童同时有胰岛素抵抗和GH/IGF-1轴抵抗，其相对高的血清IGF-1水平可能与继发于胰岛素抵抗的高胰岛素血症有关。高胰岛素血症对生长轴的影响可能是无生长追赶的SGA儿童在GH/IGF-1轴抵抗情况下维持生长的机制之一。 2.通过双侧子宫动脉结扎法能成功建立无生长追赶IUGR幼鼠模型，用此方法建立IUGR大鼠模型与目前临床情况更为接近，为深入研究无生长追赶SGA生长轴抵抗机制奠定了建模方法学基础。 3.对IUGR幼鼠模型的研究进一步表明：无生长追赶SGA幼鼠除有内分泌GH/IGF-I轴异常，还有生长板局部GH/IGF-1轴受损和软骨细胞增殖障碍；短期GH治疗能改善其内分泌和旁分泌/自分泌IGF-1表达，促进生长板生长，但同时加重胰岛素抵抗。 4.无生长追赶SGA鼠生长激素受体表达无变化，但受体后JAK2/STAT信号通路受损，后者与SOCS2和CIS蛋白过度表达有关。 5.无生长追赶SGA鼠对外源性药理量GH治疗疗效欠佳可能与SOCS蛋白表达过多而对GH诱导的JAK2/STAT信号通路的抑制有关，SOCS蛋白有望成为干预无生长追赶SGA生长激素抵抗的一个新靶点。