青春期前單純性肥胖兒童骨齡、血清胰島素生長因子-1水平與BMI的關系

王婷，潘嘉嚴，夏維

(蕪湖市第一人民醫院兒科，安徽 蕪湖 241000)

單純性肥胖是體內脂肪過度積聚的營養障礙性疾病[1]。近年來，兒童單純性肥胖的比例不斷上升，已成為全球性兒童健康問題[2]。隨著我國社會經濟的高速發展以及居民膳食結構的變化，兒童群體肥胖發病率逐漸攀升[3]。肥胖具有從兒童期持續到成年的軌跡現象[4]，易增加成人糖尿病、心血管疾病的發病風險率。目前，國內外廣泛采用同年齡、性別等相關的體質指數(body mass index，BMI)百分位數診斷兒童肥胖。肥胖兒童常伴有骨齡提前[5]，而骨齡是衡量兒童生長發育成熟的重要指標[6]，骨齡的過快增長可能會影響成年終身高，因此對肥胖兒童進行骨齡評估及成年身高預測有一定的必要性。肥胖患者生長激素(growth hormone，GH)水平低于正常個體[7]，而胰島素樣生長因子1(insulin like growth factor 1，IGF-1)作為GH分泌的重要中間產物在生長發育過程中起著重要作用，但目前關于肥胖與IGF-1關系的研究仍存有較大爭議。為排除進入青春期性激素對骨齡發育的影響，本研究選取青春期前單純性肥胖兒童為研究對象，探討骨齡、血清IGF-1與BMI的關系，以期為臨床早期干預與治療提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年2月至2021年4月蕪湖市第一人民醫院收治的60例青春期前單純性肥胖患兒作為觀察組；同時選取同期在蕪湖市第一人民醫院兒童保健科進行體格檢查的60名青春期前體重正常兒童作為對照組。觀察組中，男性41例，女性19例；年齡(9.36±1.88)歲；身高(132.48±12.22)cm；體重(41.12±11.82)kg。對照組中，男性40例，女性20例；年齡(9.54±1.60)歲；身高(138.23±9.0)cm；體重(32.43±6.5)kg。兩組性別、年齡比較，差異無統計學意義(P>0.05)。

納入標準：(1)以BMI超過同種族、同年齡、同性別正常兒童95% BMI以上界定為肥胖[8]，BMI=體質量(kg)/身高(m2)；(2)年齡6～12歲；(3)青春發育Tanner分期均為I期；(4)家長簽署研究知情同意書。排除標準：(1)內分泌疾病和遺傳代謝疾病引起的肥胖；(2)合并哮喘、糖尿病及高血壓者；(3)肝腎疾病；(4)精神異常及中樞神經系統疾病。本研究獲得醫學倫理委員會批準。

1.2 方法

1.2.1 血清IGF-1水平檢測 采集清晨空腹靜脈血5 mL，3 000 rpm離心5 min，分離血清，-80 ℃凍存備用。采用德國西門子公司生產的IMMULITE2000XPi化學發光分析儀和西門子配套IGF-1測定試劑盒檢測IGF-1水平,首先依據分析儀要求設置參數，稀釋血清樣本，然后加入IGF-1緩沖液，孵育30 min，再清洗分離，定標數據讀取IGF-1數值。為減少年齡、性別等混雜因素對測量結果的影響，將IGF-l測定值轉換成標準差分值(standard deviation score，SDS)為參數分析值[9][SDS=(現測值-同齡參照均值)/標準差]。

1.2.2 身高、體重測量及BMI計算 采用標準化測量工具及測量方法測量身高和體重，身高(height，Ht)精確度為0.1 cm，體重精確度到0.1 kg。由身高、體重測量值，計算BMI，為避免年齡、性別等混雜因素，進一步將Ht、BMI數值轉換成Ht SDS及BMI SDS[8,10]。

1.2.3 骨齡判定 采用左手腕部X線片，投照后前位，包括中指末端及尺橈骨遠端干骺部位。采用TW3法評估骨齡[11]，由指定的兩名有經驗的兒童內分泌專科醫師實行交叉、盲法讀片及隨機復讀，取平均值。骨齡年齡差(bone age difference，BAD)=骨齡(bone age,BA)-年齡(calendar age，CA)，-1≤BAD≤+1歲為骨齡正常，BAD>+1歲為骨齡提前。

1.2.4 成年終身高預測 應用2005年中國兒童、青少年身高標準化生長曲線按正常生長軌跡預測成年身高[HtSDS(BA)軌跡延伸法][10]。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 兩組骨齡、現身高SDS、預測成年終身高SDS比較

肥胖組兒童骨齡較實際年齡明顯提前，正常組兒童骨齡與實際年齡相符，兩組BAD值比較，差異有統計學意義(P<0.001)。肥胖組兒童現身高SDS和預測成年終身高SDS均明顯低于正常組兒童，差異有統計學意義(P<0.001)。見表1。

表1 兩組骨齡、現身高SDS、預測成年終身高SDS比較

2.2 肥胖兒童血清IGF-1水平變化及BMI比較

肥胖兒童BMI SDS高于對照組，差異有統計學意義(P<0.001)，而IGF-1 SDS低于對照組，差異有統計學意義(P<0.001)。見表2。

表2 兩組IGF-1SDS、BMI SDS比較

2.3 肥胖兒童骨齡、血清IGF-1水平與BMI的相關性分析

Spearman相關性分析顯示，肥胖兒童骨齡差值與BMI SDS呈正相關，IGF-1 SDS與BMI SDS無線性相關(P=0.228)。見表3及圖1。

表3 肥胖兒童骨齡、血清IGF-1水平與BMI的相關性分析

2.4 肥胖兒童預測成年終身高與骨齡差、血清IGF-1水平及BMI的關系

以肥胖兒童預測成年終身高SDS為因變量，骨齡差、血清IGF-1SDS及BMISDS作為自變量進行多重線性回歸分析，結果顯示肥胖兒童預測成年終身高SDS與IGF-1SDS(β=0.281，P<0.001)呈正相關，與骨齡差呈負相關(β=-0.221，P=0.007)。見表4。

表4 肥胖兒童預測成年終身高與骨齡差、血清IGF-1水平及BMI相關性分析

3 討論

骨齡是指骨化中心的出現到骨骺和干骺端形狀的改變和增大直至骨骺融合的過程，比身高和體重更能真實準確地反映體格發育的成熟程度，是評價兒童生長發育、診斷內分泌疾病和觀察療效的重要指標[12]。本研究提示青春期前肥胖組兒童的骨齡較其實際年齡有明顯提前趨勢(>1歲)，而對照組兒童的骨齡和實際年齡基本相符(偏差在±1歲以內)，進一步分析數據顯示肥胖組兒童骨齡增快的幅度與BMI SDS呈正相關。這可能是因為肥胖的產生使得兒童體液成分發生變化，且內分泌系統產生的變化影響兒童的骨骼發育，肥胖兒童的代謝較正常兒童更加旺盛，成熟和發育加快，進而導致骨齡的增長加快。青春期前肥胖組兒童身高SDS低于正常對照組，且肥胖組兒童預測成年終身高SDS也低于正常組，提示青春期前兒童肥胖會導致骨齡提前，現身高和預測成年終身高受損，且BMI越高骨齡增快幅度越大。正是因為肥胖兒童的骨齡成熟期提前，其生長激素分泌較正常兒童更加快，因而早期身高生長速度更快，但是這也會加速兒童骨骺的閉合速度，當骨骺完全閉合后則身高生長停止，因而成年終身高通常較矮。雌激素是骨骺融合的主要決定因素[12]，肥胖兒童體脂率較高，脂肪細胞可分泌少量雌激素，從而加快骨齡的增長。成年終身高可根據現身高和骨齡按正常生長軌跡作預測，肥胖導致骨齡的增長及部分兒童發育時間的提前，在不作任何干預的情況下，肥胖狀態的持續將會導致肥胖兒童無法按正常軌跡生長，實際身高甚至會低于預測身高，且本研究提示肥胖兒童骨齡增快越多，預測成年終身高受損越明顯，因此需對BMI進行早期干預和治療，避免成年終身高的受損。

單純性肥胖兒童常伴有垂體GH-IGF-1軸的異常[13]，且目前研究對肥胖與IGF-1之間的相關性存有爭議。本研究對肥胖與IGF-1之間的關系進行評估，結果顯示肥胖組IGF-1 SDS與正常對照組相比顯著降低，與Street等[14]研究結果一致，但進一步分析發現肥胖組兒童IGF-1 SDS與BMI SDS并無線性相關。GH刺激肝臟分泌IGF-1，肥胖兒童BMI升高，高脂肪酸及血糖水平升高會抑制GH分泌，繼發胰島素抵抗，從而抑制IGF-1分泌，這可能是單純性肥胖兒童血清IGF-1呈低表達的原因之一[15]。同時，肥胖兒童還可能存在非GH依賴性生長代償機制，IGF-1水平與BMI之間的相關性并非單一的線性關系。肥胖兒童的GH分泌減少與先天性生長激素缺乏癥不同，其GH減少可隨體重減輕而逆轉，本研究提示肥胖兒童體內IGF-1水平越低，預測成年終身高越矮。IGF-1是來自于細胞及多個其他組織的促細胞生長多肽和促進人體生長發育的重要介質，肥胖兒童受到內分泌異常的影響，IGF-1分泌也受到影響，骨骼縱向生長過程中的骨骼細胞分化產生異常，因而成年終身高通常較矮。IGF-1可促進軟骨細胞分裂增殖和軟骨基質合成，生長發育期其水平降低可影響遠期成年終身高，故對于單純性肥胖兒童在青春期前給予積極有效的措施以降低BMI，可使其體內IGF-1水平得到有效改善，從而有效避免成年終身高的受損。

綜上所述，青春期前單純性肥胖兒童的骨齡提前，預測成年終身高受損，血清IGF-1呈低表達，臨床應對肥胖兒童進行骨齡評估及IGF-1水平的監測，積極制定有效措施降低BMI水平，以降低單純性肥胖兒童的成年終身高受損的發生率。