尿促性腺激素在評估性發育中的價值研究

王咪露, 吳海瑛

(蘇州大學附屬兒童醫院 內分泌遺傳代謝科, 江蘇 蘇州, 215000)

青春發育是指人類的性器官由未成熟發育為具備生殖能力的狀態，進而踏入成年期前的一個階段。在發育期，下丘腦-垂體-性腺軸(HPGA)逐步發育成熟，引發身高增長加速、生殖器官開始成熟，并出現第二性征[1]。下丘腦促性腺激素釋放激素(GnRH)的脈沖增加使垂體產生促性腺激素，進而引起性腺成熟和性腺類固醇激素的產生[2]。性腺類固醇激素的增高引起第二性征的成熟。GnRH激發試驗主要用于兒童青春期疾病的診斷檢查，以評估HPGA的活動[1, 3]。然而, GnRH激發試驗仍有一些不便之處，如血清促性腺激素呈脈沖式分泌，但單次基礎血清促性腺激素(Gn)水平測定很難反映其分泌情況[4]; GnRH激發試驗很耗時，需要重復采樣，屬于一種有創檢查。作為評估HPGA功能的另一種非侵入性方法，尿促性腺激素(UGn)測量值得推薦[5-6]。現將UGn在評估兒童性發育中的研究進展綜述如下。

1 促黃體生成素(LH)和卵泡刺激素(FSH)檢測技術

1943年, CATCHPOLE H采用生物效價法每日對12名女童(4～14歲)的UGn進行測定，但因其操作復雜、費時費力，故未能得到有效推廣。隨著促性腺激素檢測技術的發展, 1959年放射免疫分析法(RIA)問世，但其存在放射性污染的缺點，且這類免疫測定方法通常靈敏度不高，難以準確測定未濃縮尿中的低濃度LH、FSH的含量[7]。1988年，以單克隆抗體為基礎的非競爭性生物素——親和素免疫測定方法(NABA)出現，并用于檢測晨尿LH含量。采用放射性同位素、熒光物質和化學發光物代替酶，即可建立各種不同的NABA法，如免疫放射測定法(IRMA)、免疫熒光測定法(IFMA)和免疫化學發光法(ICMA)等[7]。其中，IFMA或ICMA等可直接檢測UGn，無需萃取，檢測的可重復性較好[8]。目前, ICMA已被普遍應用于臨床血清Gn檢測。

2 關于尿液標本的留取時間與肌酐(Cr)校正

血清Gn濃度在青春前期和整個青春期在夜間以脈沖方式分泌增加，而晨尿有望反映這種夜間分泌的升高[6, 9]。目前臨床多采用任意定時尿或晨尿Gn作為24 h血清Gn分泌情況的估測。目前國外文獻報道多以晨尿研究為主。在國內關于UGn與兒童性發育的相關研究中，不乏有關定時尿Gn的文獻報道。謝書艷等[10]收集40例因發育異常入院行促性腺激素釋放激素類似物(GnRHa)激發試驗的患兒晝夜12 h尿，結果發現晝夜12 h尿Gn有助于兒童HPGA的啟動診斷，且其聯合檢測可能優于單獨日間或夜間檢測。

目前，有關兒童行GnRH或GnRHa激發試驗時UGn動態變化的研究甚少，在臨床研究中難以選擇最佳留尿時間。國內研究[11]對23例入院行GnRHa激發試驗的患兒進行研究，注射曲譜瑞林后，連續收集9個分段(首段1.5 h, 其余各段為1 h)尿，發現GnRHa激發試驗中連續分段UGn可反映兒童血Gn動態變化。無創便捷的GnRHa激發試驗 (ICMA) 尿檢測法臨床相關研究的適宜時間段為激發試驗的48 h內，最佳時間窗可能為激發試驗的24 h內[12]。其中，在GnRHa激發試驗中連續分段收集4.5 h尿液檢測UGn, 其評估兒童HPGA啟動的價值優于血自發性Gn和自發性夜間12 h UGn[13]。以上研究提示, GnRHa激發試驗中連續分段UGn可反映兒童血Gn動態變化，為選取最佳留尿時間提供了線索。基于此，研究發現，激發后4 h總尿黃體生成素(ULH)及ULH/UFSH比值對鑒別乳房早發育(PT)和中樞性性早熟(CPP)均有一定意義[14], 但這均是基于曲譜瑞林激發試驗展開的研究，而曲譜瑞林的激發作用比天然GnRH作用強數十倍，因此可能存在假陽性結果，目前一般不推薦常規診斷使用，且上述研究病例數量有限，尚缺乏這方面研究的有力論證。

此外，尿液樣本的稀釋度不同會引起相應的尿液溶質濃度改變，因此可能需要調整尿液濃度以避免因水合作用引起的誤差[15]。滲透壓、尿比重和Cr可用于調節水合作用[16]。研究[17]表明，與Cr相比，尿比重表現出更高的時間一致性，更適合校正兒童尿量的變異性，盡管肌酐校正在超重和肥胖兒童中也有很好的效果。

目前，國內外關于UGn與其相應血清促性腺激素的相關性研究多數采用Cr校正。然而也研究認為, Cr會導致過度校正，反而使UGn與血清Gn的相關性減弱，如SINGH G K S等[18]研究發現，與經Cr校正后的晨UGn相比，未經Cr校正的晨UGn與相應血清Gn的相關性更高，因此提出青少年晨尿中的性腺類固醇激素和LH濃度不受水合狀態的顯著影響，可能不需要校正Cr, 但這可能不適合用于隨機尿樣，因為水合狀態可能會有更大的變化。關于尿液樣本中Gn是否需要經Cr校正，目前尚無定論，需要更多研究來證明。

3 UGn水平與兒童HPGA功能評估

青春期的開始是由GnRH的脈沖式釋放啟動的[2]。在HPGA激活后，血清Gn的水平在向青春期過渡時增高，進而刺激性腺成熟和性腺類固醇的產生[1, 3]。迄今為止，臨床仍采用傳統的GnRH激發試驗作為評估HPGA功能的經典方法。隨著靈敏的新型檢測方法不斷出現, UGn與血清Gn水平存在相關性被發現。

3.1 UGn可反映血清促性腺激素水平

0～6歲兒童經Cr校正的UGn水平隨年齡增大呈下降趨勢[19]。青春期男性ULH水平增加了約50倍，尿卵泡刺激素(UFSH)水平約增加了5倍，而女性在青春期ULH水平增加了約90倍，女性UFSH水平與男性基本相同[20]。UGn與Tanner分期也有良好的相關性，Tanner Ⅰ期到Ⅱ期的過渡期間，女性和男性ULH濃度都有所增加[21-22]。LUCACCIONI L等[23]通過免疫法測定非定時尿液樣本中UGn并校正Cr，發現血LH和ULH/UCr、血FSH和UFSH/UCr之間存在明顯相關性，證實UGn能可靠反映血清促性腺激素水平，這表明通過現代敏感測定法測定的UFSH和ULH水平可用于評估兒童時期促性腺激素的分泌[20]。因此, UGn濃度的檢測可能有助于評估整個青春期的發育，也有助于檢測青春期前到青春期的轉變[21]。

一項單中心研究中, DEMIR A等[5]采用時間分辨夾心熒光免疫分析法比較了274例就診兒童的晨尿促性腺激素、基礎和GnRH激發試驗后的血清促性腺激素水平，發現ULH、UFSH、ULH/UFSH與基礎、GnRH激發試驗的相應血清參數具有良好的相關性，且ULH和ULH/UFSH在預測青春期GnRH激發試驗結果時的表現與基礎血清LH相當。在HPGA啟動的女性中, ULH/Cr、UFSH/Cr在24 h內升高, 48 h后逐漸降至基線。在HPGA未啟動的女性中，雖然有相同的動態趨勢，但是ULH/Cr或UFSH/Cr的振幅較低, 24 h后降至基線[24]。

3.2 ULH在評估青春期啟動方面優于UFSH

青春期的開始預示著夜間促性腺激素分泌的增加，其特征是LH的脈沖式分泌比FSH更強。基礎血清LH水平比血清FSH水平更能反映青春期發育過程，因為在青春期前和成年期之間血清LH增加了50～100倍，而血清FSH相應增加了大約10倍[25-26]。青春發育期間，血漿中LH的生物活性可增強5倍[27]。隨著年齡和青春期的進展, UGn也隨之增長，并且可以在晨尿中檢測到[28]。ULH在12歲以前緩慢升高，此后在正常男童和女童中迅速升高，而UFSH在8歲時略有增加，此后男女童均無變化[29-30]。青春期UGn中主要升高的是ULH，但是UFSH升高早于ULH。

3.3 ULH在評估HPGA啟動中的優勢

青春期內分泌啟動的標志是夜間繼下丘腦GnRH脈沖式分泌增加后垂體LH脈沖分泌幅度增加，首次GnRH脈沖釋放增加發生在臨床青春期開始的前幾年，僅在部分夜晚或伴隨著深度睡眠的開始釋放，因此這短暫的夜間活動不能被清晨血清LH檢測到，但是可以通過檢測ULH被發現[6]。KOLBY N等[28]研究發現，UGn水平在青春期開始之前便增加，其中晨尿ULH有一個關鍵性的增加，與性別無關[6]。這早于青春期臨床表現，且比血清LH濃度增加早1～2年。因此，通過 ULH檢測評估青春期前期進展是有可能的[6]。

4 UGn應用于臨床實踐的可能性

UGn升高和(或)降低與青春期異常提前或延遲的正確診斷有關，測定UFSH和ULH可提供一種簡便、靈敏、準確的兒童促性腺激素功能檢測方法。

4.1 UGn可作為臨床實踐中對CPP女性的一種有效初篩方法

隨機血清Gn在臨床中可用于CPP的初篩，已有多種研究[31]證明UGn與血清Gn之間存在相關性，推測UGn也可作為CPP篩查的理想樣本。SHIM Y S等[4]發現，晨尿和隨機尿LH水平、晨尿和隨機尿ULH/FSH均具有良好的診斷性能，隨機尿Gn的診斷性能不低于晨尿Gn。因此，單次隨機測定UGn濃度對女性CPP的初步篩查可能是有效的。ULH與血清LH呈正相關, ULH濃度為0.725 IU/L是反映GnRH激發試驗陽性的臨界值[32]。但這項研究的受試者數量很少，對數據統計學意義存疑，因此需要進一步的大規模前瞻性研究來證實隨機尿促性腺激素的有效性。

晨尿Gn對早期預測PT轉化為CPP 具有一定的臨床意義[33]。CPP患者中，ULH濃度>2 SD能夠預測75%的患者呈陽性[28]。ZHAN S M等[34]對355名CPP女性進行了橫斷面研究，發現晨尿ULH和ULH/UFSH隨著Tanner分期的進展顯著增高，其中當ULH取1.74 IU/L時，其預測GnRH激發試驗陽性的敏感性為69.4%, 特異性為75.3%, 另外當聯合閾值ULH ≥ 1.74 IU/L+ ULH與UFSH比值>0.4, 其特異性達到86.6%。因此, ULH可作為CPP診斷和篩查的可靠指標。國內關于定時尿的相關研究[8]發現，夜間12 h尿ULH、UFSH、ULH/UFSH判斷 HPGA軸啟動的靈敏性和特異性分別為 90%、88%以上。夜間12 h ULH≥0.113 IU/L對女性CPP 也具有篩查價值[35]。近5年國外相關研究得出的ULH截值點的總結見表1。

表1 ULH作為評估HPGA啟動的指標

4.2 ULH可幫助區分快進展性早熟和慢進展性早熟

CPP是由于HPGA功能提前啟動而導致女童8歲前、男童9歲前出現內外生殖器快速發育及第二性征出現的一種常見兒科內分泌疾病[37]。CPP可分為快速進展型、緩慢進展型、生長遲緩型。許多性早熟女童病情發展迅速，會出現初潮和骨骺生長板融合，如果不及時治療，最終導致終身高降低，但目前尚無明確的界定標準。晨尿ULH在區分快進展性早熟和慢進展性早熟中起到了一定作用。ZUNG A等[38]對47例性早熟女孩隨訪6個月后，評估發育程度、生長速度和骨齡成熟程度，并將其分為慢進展組和快進展組。結果顯示, ULH可以區分快進展組與慢進展組，而血清Gn無法區分。當ULH臨界值取1.16 IU/L時，敏感性和特異性較高。因此，晨尿ULH是可靠的測定法，可能有助于區分慢進展組和快進展組。國內也有研究[39]表明，快進展青春期女童晨尿ULH較緩慢進展青春期女童升高，且晨尿 ULH與基礎血清LH、GnRH激發LH峰值有顯著相關性，提示UGn測定無創、簡便，對快進展青春期有一定診斷意義。

4.3 ULH可作為監測GnRHa治療CPP女孩的一種方法

CPP患者通常在開始治療90 d后通過重復行GnRH激發試驗來檢測GnRHa治療的有效性。晨尿ULH水平與激發后血峰值LH水平呈高度正相關，與基礎LH水平呈顯著正相關，經GnRHa治療后，尿LH和FSH濃度明顯下降[32], 與KOLBY N、ZHAN S M等[28, 34]發現的情況一致，提示晨尿 ULH水平可作為監測GnRHa治療的可靠、靈敏的檢測方法[36]。研究[40]發現, ULH測定或許可以用于監測HPGA抑制的某些逃逸，這是GnRH激發試驗無法識別的現象。但是，也有研究[41]發現，單次定時尿液采集缺乏評估HPGA抑制的敏感性和特異性，不過這些研究是在一小群CPP患者中進行的，并且未被抑制的患者數量不足以確定ULH是否可用于預測治療反應[36], 因此不能對ULH的可靠性進行任何預測。

4.4 尿促性腺激素在Turner綜合征高促性腺激素狀態中的臨床應用

Turner綜合征是由全部或部分體細胞中一條X染色體完全或部分缺失所致，這類患者發生原發性卵巢功能不全的風險增大。BONCOMPAGNI A等[42]通過對37名Turner綜合征未成年女性患者進行回顧性隊列研究，留取非定時尿液樣本，發現在高促性腺激素狀態下, ULH與血清LH呈正相關, UFSH是抗繆勒管激素(AMH)<4 pmol/L的合理標志物。因此, ULH和UFSH也可作為高促性腺激素狀態下評估卵巢功能的非侵入性、有用和可靠的標志物。此外, UGn聯合尿性激素對明確小青春期的結束時間及年齡界定也存在一定意義[43]。

綜上所述, UGn是一種無創、能反映血清Gn水平的參考指標，可作為CPP女性的一種有效初篩方法，有助于區分快進展性早熟和慢進展性早熟，對監測采用GnRHa治療的CPP女性的療效也具有一定作用。此外，在Turner綜合征中, ULH可以作為評估卵巢功能的標志物，但需更多的研究證明其有效性。因此, UGn在評估性發育中可能具有較高的診斷價值。但是目前研究對于尿液標本的留取時間以及是否需要Cr校正尚存在爭議，需更多的實驗進行驗證。另外，目前實驗室檢測方法的初始開發和研究的主要對象為人血清，且尿液樣本的檢測結果往往存在滯后性[8], 尋找高靈敏度的檢測方法以及建立完善的實驗室方法十分必要。最后，上述所有檢測都需要在廣泛人群中開展相關研究及全面分析，才能盡量避免實驗的局限性。