生長激素（GH）、胰島素樣生長因子-1（IGF-1）及胰島素樣生長因子結合蛋白3（IGFBP-3）構成GH-IGF軸的核心，共同調控生長發育、代謝及細胞功能。

GH-IGF軸

GH-IGF軸是調控人體生長、代謝及組織修復的核心內分泌系統，由生長激素（GH）、胰島素樣生長因子-1（IGF-1）及其結合蛋白（如IGFBP-3）構成。GH由垂體前葉分泌，受下丘腦生長激素釋放激素（GHRH）和生長抑素的雙向調控，呈脈沖式釋放（夜間深睡眠期分泌量占全天70%以上）。GH通過結合肝細胞膜上的GHR受體，激活JAK2-STAT5信號通路，刺激IGF-1的合成與分泌。IGF-1作為GH的下游效應分子，通過與IGFBP-3結合形成三元復合物（IGF-1-IGFBP-3-ALS），延長其循環半衰期，并將IGF-1靶向運輸至骨骺軟骨、肌肉等組織，介導GH的促生長作用。

GH-IGF軸在代謝、骨骼健康、肌肉耐力、炎癥反應、衰老相關變化以及腫瘤發生等多個生理病理過程中發揮著關鍵作用。

圖 GH / IGF-1軸相互作用

GH、IGF-1以及IGFBP-3在GH-IGF軸中相互作用，形成復雜的上下游關系，但它們各自也具有功能效應。

GH

生長激素（Growth Hormone, GH）是由腦垂體前葉的生長激素細胞合成并分泌的肽類激素，由191個氨基酸構成的單鏈多肽。GH的分泌受下丘腦GHRH（生長激素釋放激素）與生長抑素的雙向調控，呈脈沖式釋放，夜間深睡眠期分泌量占全天70%以上，青少年期分泌量最高，成年后逐漸下降。其核心功能包括促進骨骼線性生長、蛋白質合成及脂肪代謝：通過刺激肝臟生成胰島素樣生長因子-1（IGF-1），間接激活骨骺軟骨細胞增殖，驅動兒童期身高增長；同時拮抗胰島素作用升高血糖，促進脂肪分解供能，并增強肌肉組織對氨基酸的攝取。

GH缺乏可導致兒童垂體性侏儒癥，表現為身高低于P3百分位、骨齡延遲及代謝異常，而分泌過量則引發巨人癥或肢端肥大癥，伴隨心血管并發癥風險增加。臨床通過藥物激發試驗（如胰島素低血糖試驗）評估GH分泌功能。治療方面，重組人生長激素（rhGH）被廣泛應用于兒童GHD、特發性矮小癥及成人GHD，需長期監測IGF-1水平以優化劑量，避免骨骼過度生長或代謝副作用。

IGF-1

胰島素樣生長因子-1（IGF-1）是一種由70個氨基酸組成的單鏈多肽，其分子結構與胰島素前體高度相似（約50%序列同源性）。IGF-1主要由肝細胞合成，但也可由骨骼肌、軟骨、脂肪組織等局部分泌，通過內分泌、自分泌及旁分泌機制發揮作用。其分泌受生長激素（GH）的嚴格調控：GH與肝細胞膜上的GHR受體結合后，激活JAK2-STAT5信號通路，顯著提升IGF-1基因轉錄效率，使循環中IGF-1水平在數分鐘內升高。IGF-1的半衰期約為16-24小時，約90%與IGFBP-3結合形成三元復合物（IGF-1-IGFBP-3-ALS），極大延長其穩定性并調節其生物利用度。

IGF-1的異常表達與多種疾病密切相關。IGF-1通過激活Ras-MEK和PI3K-Akt通路促進腫瘤細胞增殖、抑制凋亡，并與放療耐藥性相關。治療方面，重組人IGF-1（rhIGF-1）已用于Laron綜合征等IGF-1缺乏癥，并探索其在糖尿病腎病、肝纖維化中的應用。

IGFBP-3

胰島素樣生長因子結合蛋白-3（IGFBP-3）是IGF結合蛋白家族中含量豐富的成員，由264個氨基酸組成，分子量約29 kDa，其結構包含高度保守的N端和C端半胱氨酸富集結構域，負責與IGF-1/IGF-2高親和力結合，并通過酸不穩定亞基（ALS）形成三元復合物，延長IGF的循環半衰期。IGFBP-3主要由肝細胞合成，受生長激素（GH）調控，其分泌呈脈沖式，但血液濃度穩定，無顯著晝夜波動，可作為評估GH分泌狀態的間接指標。

IGFBP-3在胰腺癌、結直腸癌等惡性腫瘤中高表達，其通過抑制IGF信號促進脂肪分解并抑制脂質生成，導致癌癥相關惡病質的脂質丟失，且血清水平升高與患者生存率降低及轉移風險增加相關；此外，IGFBP-3水平異常還與生長激素缺乏癥（低下提示GH分泌不足）、糖尿?。ㄒ葝u素抵抗患者常伴IGFBP-3降低）、心血管疾?。ǖ退脚c動脈粥樣硬化風險相關）及自身免疫性疾?。ㄈ珙愶L濕性關節炎滑液中IGFBP-3升高）密切相關。

在臨床上，生長激素三項檢測是評估兒童生長發育障礙、指導治療及監測療效的核心工具。綜合檢測GH的分泌活性、IGF-1的直接效應及IGFBP-3的穩定性，為兒童矮小癥、GHD及治療監測提供了全面依據。其臨床價值不僅在于精準診斷，更在于優化治療方案、降低治療風險，是內分泌疾病管理的重要工具。

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DOI: 10.1155/2016/8737589

DOI: 10.1530/EC-18-0099

DOI: 10.1186/1756-8722-4-30