生长激素释放激素受体

生长激素释放激素（GHRH; 139190 ） 通过 GHRH 受体（GHRHR） 发挥作用，在垂体中 GH 合成和分泌的调节中起关键作用。

▼ 克隆与表达

盖林等人（1993）从肢端肥大垂体 cDNA 文库中克隆了编码人类 GHRH 受体的 cDNA。分离的 cDNA 预测了一个 423 个氨基酸的蛋白质，该蛋白质具有 7 个假定的 G 蛋白偶联受体特征的跨膜结构域。它是 G 蛋白偶联受体促胰液素家族的成员，与血管活性肠肽（ 192321 ）、促胰液素（ 182098 ）、降钙素（ 114131 ） 和甲状旁腺激素（168468），分别。

▼ 基因结构

彼得森等人（1998）研究了人类 GHRHR 基因的结构和调控。分离出一个基因组克隆，包括大约 12 kb 的 5' 侧翼区域。GHRHR 基因包含超过 10 个外显子。

▼ 基因功能

彼得森等人（1998）对 GHRHR 启动子的 2 kbps 进行了测序，并确定了推定的转录因子结合位点。最小的 202-bp 启动子允许垂体特异性表达，其在 COS-7 细胞中的活性通过共转染垂体特异性转录因子 Pit1（ 173110 ） 得到增强。

通过表达和分析截短和嵌合表位标记的 GHRH 受体，DeAlmeida 和 Mayo（1998）确定了对与 GHRH 相互作用至关重要的受体区域。产生了两个截短的受体：GHRH-δ-N，其特征在于假定的信号序列和第一个跨膜结构域之间的 N 末端结构域缺失，以及 GHRH-δ-C，其在第一个细胞内环的下游被截断。两种受体都缺乏配体结合，表明 N 端细胞外结构域（N 末端）和具有相关细胞外环（C 末端）的跨膜结构域都不足以与 GHRH 相互作用。作者得出结论，尽管 N 端细胞外结构域对于配体结合至关重要，但 GHRH 受体的跨膜结构域和相关的细胞外环区提供了与 GHRH 特异性相互作用所必需的关键信息。

GH 分泌受 GHRH 和生长抑素（ 182450 ） 的相互作用调节，并在每个 24 小时周期内以 10 至 20 次脉冲释放。为了研究 GHRH 介导的人类 GH 分泌，Roelfsema 等人（2001）研究了来自一个 GHRHR 基因失活缺陷的摩洛哥家庭的 2 名年轻人（男性，24 岁；女性，23 岁）的搏动性、熵性和 24 小时节律性 GH 分泌。GH 分泌呈搏动性，男性和女性患者分别有 21 和 23 次分泌发作/24 小时。夜间血浆 GH 节律得以保留，顶期正常。两个受试者的近似熵都大大升高。静脉注射 50 微克 GHRH 未能增加两名患者的血浆 GH 浓度，但 100 微克 GHRP-2 引起了明确的增加。作者得出的结论是，他们在 2 名 GHRHR 功能丧失突变的患者中的发现支持这样一种观点，即在人类中，GH 脉冲的时间主要受间歇性生长抑素停药的监督，

哈尔莫斯等人（2002）研究了 GHRH 和 GHRH 受体的剪接变体的表达，以及 GHRH 受体同种型的结合特征，在 20 个器官局限和局部晚期人类前列腺癌的手术标本中。基于 125I 标记的 GHRH 拮抗剂 JV-1-42 肿瘤膜的结合，通过配体竞争试验测定 GHRH 受体的亲和力和密度。20 个肿瘤中有 12 个（60%）表现出对 JV-1-42 的特异性、高亲和力结合。在 20 个（65%） 前列腺癌样本中的 13 个中检测到剪接变体 1 的 mRNA，并且与 GHRH 结合的存在一致。RT-PCR 分析还揭示了 GHRH 的 mRNA 在检查的 15 个（86%） 前列腺癌标本中的 13 个中的表达。

▼ 测绘

通过体细胞杂交体的Southern印迹分析和荧光原位杂交，Gaylinn 等人（1994）将 GHRHR 基因分配给 7p15-p14。Vamvakopoulos 等人使用 PCR 扩增来自明确定义的人类/啮齿动物体细胞杂交体的 DNA，其中 7 号染色体有各种缺失（1994）将 GHRHR 基因对应到 7p21-p13。

▼ 分子遗传学

Wajnrajch 等人在一个患有严重生长激素缺乏症（IGHD4; 618157） 的近亲印度穆斯林家庭的至少 2 名成员中（1996）证明了 GHRHR 基因中的无义突变（E72X; 139191.0001 ）。该亲属的表型与“小”小鼠的表型相当（参见动物模型）。作者指出，G 蛋白偶联受体超家族的其他成员会发生突变，这些突变会导致配体介导的信号传导或组成型受体激活增加，并导致靶细胞功能亢进。由这种激活突变引起的内分泌疾病包括由 LH 受体突变引起的家族性男性性早熟（152790）、Jansen 干骺端发育不良伴高钙血症（ 156400 ）由 PTH 受体（ 168468 ） 突变引起，以及由钙敏感受体（ 145980.0004 ） 突变引起的甲状旁腺功能亢进。Wajnrajch 等人（1996）建议在生长激素过量产生导致巨人症或肢端肥大症的患者中寻找 GHRHR 基因的类似突变。

萨尔瓦托里等人（1999 年）检查了一个大的、扩展的巴西亲属（Itabaianinha 队列）的 22 名受影响的成员，其中至少有 105 名常染色体隐性矮身材的成员。广泛的内分泌评估证实，血清 GH 浓度显着降低或检测不到，但对不同刺激的反应并未增加。GHRHR 基因的分析检测到一个新的纯合剪接位点突变（ 139191.0002 ）。

萨尔瓦托里等人（2001）分析了 30 个常染色体隐性遗传的孤立性生长激素缺乏症家庭，其中超过 1 名成员受到影响。在 28 个家族中进行了连锁分析，在 3 个家族中同胞对分析表明与 GHRHR 基因位点有连锁。筛选这 3 个家族以及未进行连锁分析的 2 个家族的 13 个编码外显子、内含子-外显子边界和 GHR 基因启动子的 327 个碱基的突变。他们在 3 个具有信息连锁的家族中的 2 个和未进行连锁的 1 个家族中发现了新的 GHRHR 错义突变。在 1 个家族中，受影响的成员是 leu144-to-hi 突变的纯合子（ 139191.0003）。第二个家庭中受影响的受试者是复合杂合子，同时携带 leu144-to-his 突变和第二个 phe242-to-cys 突变（ 139191.0004 ）。第三个家庭中受影响的受试者是 ala222-to-glu 突变的纯合子（ 139191.0005 ）。所有 3 个突变都与表型分离。萨尔瓦托里等人（2001）在 CHO 细胞中表达所有 3 种突变受体，在用 GHRH 处理细胞后，每种受体均未显示 cAMP 反应。作者得出结论，GHRHR 基因的错义突变是孤立性生长激素缺乏症的一个原因，而 GHRHR 基因的缺陷可能是比以前怀疑的更常见的 GH 缺乏症原因。

奥索里奥等人（2002）进行垂体刺激试验和 MRI，研究了 GHRHR、GH1（ 139250 ） 和 PROP1（ 601538 ）） 基因，在 76 名 GHD 患者中。与未发生突变的62例患者相比，14例发生突变的患者有较高的血缘关系（P < 0.001）和家族性病例（P < 0.05），出生时臀位分娩或低氧血症的频率较低（P < 0.005）。在 MRI 上，所有有突变的患者都有完整的垂体柄，而 74% 的患者垂体柄被中断或变薄而没有突变（P 小于 0.001）。92% 的突变患者的垂体后叶位置正常，而没有突变的患者为 13%（P 小于 0.001）。在合并垂体激素缺乏的患者中，激素缺乏都是垂体起源的，有 PROP1 和 PIT1 突变，81% 的激素缺乏提示下丘脑起源，没有突变。GHRHR、GH1 和 PROP1 突变与近亲相关，

▼ 动物模型

林等人（1993）证明“小”（lit） 小鼠表型的分子基础，其特征是垂体前叶发育不全，是生长激素释放因子受体中的一个点突变，它将 asp60 改变为 gly。对突变小鼠垂体前叶的详细分析揭示了产生生长激素的干细胞和成熟的生长激素细胞在空间上不同的增殖区，每一个都由不同的营养因子调节。这种对特定细胞类型的连续生长因子要求可以举例说明在其他哺乳动物器官中调节细胞增殖的常见策略。Pit1 是激活催乳素和生长激素基因的另一个关键因素，并且是雄性侏儒小鼠（dw） 的突变位点。林等人（1993）当通过研究种间杂交中的限制性片段长度变体（RFLV） 显示克隆的基因时，提示搜索 Ghrhr 基因中的突变，以对应到与点燃突变相同区域的第 6 号染色体。通过Southern印迹分析未检测到Ghrhr基因中明显的重排或缺失。林等人（1993）提供了来自表达研究的证据，表明 Ghrhr 基因是 Pit1 基因的直接靶标。有缺陷的 dw Pit1 蛋白无法反式激活 Ghrhr 基因。戈弗雷等人（1993 年）在 Ghrhr 基因的细胞外结构域中发现了一个错义突变，该突变破坏了受体功能并导致了“小”表型。

▼ 等位基因变体（ 7个精选示例）：

.0001 孤立的生长激素缺乏症，IV 型
GHRHR, GLU72TER
在一个近亲的印度穆斯林亲属中，Wajnrajch 等人（1996）证明 2 个堂兄弟，一个男孩和一个女孩，具有严重生长激素缺乏症的典型表型（IGHD4; 618157），以前的 IGHD1B，在 GHRHR 基因的第 265 位具有纯合 G 到 T 颠换，导致琥珀色突变，glu72 到 ter（E72X）。该突变将 BfaI 限制性位点引入扩增片段，可用于通过家族追踪基因。这个3.5岁的女孩和她16岁的表妹从小就发育不良，而且都很矮。他们处于青春期前，额叶隆起，主要是躯干肥胖。两者都未能在标准刺激性测试和生长激素释放激素的重复刺激下产生生长激素（ 139190 ）。他们对施用生长激素（GH；139250）有反应。Wajnrajch 等人（1996）注意到由于生长激素释放肽（一种合成的七肽）和非肽基苯甲胺都可以在不涉及 GHRH 受体的情况下刺激生长激素的释放，因此它们可能有助于治疗这种疾病。这两种药物是否可以从从未暴露于功能性 GHRH 信号系统的垂体中释放生长激素还有待观察。

内钦等人（1998）调查了一个来自斯里兰卡的 Tamoulean 家庭。两个身材极矮（小于 -4 SD）且无畸形特征的兄弟被诊断为完全生长激素缺乏症，对外源性 GHRH 无反应，催乳素水平低于正常范围。MRI显示垂体前叶发育不全，垂体柄正常。内钦等人（1998）发现了与Wajnrajch 等人以前在印度穆斯林家庭中发现的相同的纯合 E72X 突变（1996），提高了创始人效应的可能性。在所研究的 3 个杂合子个体中，没有明确的证据表明身高降低。

马赫什瓦里等人（1998）研究了巴基斯坦信德省一个近亲的 18 名成员，年龄从新生儿到 28 岁不等。他们的平均身高比标准低 7.2 SD，男性的平均成年身高为 130 厘米，女性为 113.5 厘米。身体比例和体型正常，但头围低于正常值 4.1 SD，血压低于正常值约 3 SD。血清 GH 对刺激性刺激没有反应。DNA 测序揭示了 GHRHR 细胞外结构域中的 E72X 突变。该综合征被作者称为“信德侏儒症”，在小头畸形、无症状性低血压和缺乏面部发育不良、显着的躯干肥胖、小阴茎或低血糖等特征方面不同于其他形式的 GH 缺乏症。

Wajnrajch 等人（2003 年）研究了 3 个名义上不相关的亲属，它们分离了 E72X 突变，之前由Wajnrajch 等人报道（1996），Maheshwari 等人（1998）和Netchine 等人（1998 年）。单倍型分析表明，所有 3 个亲属的受影响成员都有一个共同的祖先。这些亲属中的第一个来自印度孟买。第二个来自巴基斯坦信德省；第三个住在代尔夫特岛，是泰米尔人。单倍型之间最大的相似之处是印度人和信德人的血统。这两个和代尔夫特家族之间的相似性较小。

为了评估严重的先天性孤立生长激素缺乏对骨量、大小和密度的影响，Maheshwari 等人（2003）对 4 名成年男性进行了双能 X 射线吸收测定（DEXA） 扫描，此前由Maheshwari 等人研究过（1998），在 GHRHR 中具有 E72X 突变。腰椎、股骨颈、前臂和全骨骼的面积骨矿物质密度（BMD） 分别较低。这种低面积 BMD 部分是由于这些侏儒患者的骨量小。校正大小后，体积 BMD 正常至接近正常。作者得出结论，GH/IGF1 缺乏对骨增生阶段的骨矿化影响相对较小。这与它们对骨伸长率和整体骨大小的影响形成鲜明对比。

.0002 孤立的生长激素缺乏症，IV 型
GHRHR，IVS1DS，GA，+1
萨尔瓦托里等人（1999 年）检查了一个大型扩展巴西亲属（Itabaianinha 队列）的 22 名受影响成员，其中至少有 105 名常染色体隐性身材矮小（IGHD4；618157），以前为 IGHD1B，广泛的内分泌评估证实血清 GH 浓度显着降低或检测不到对不同刺激的反应不会增加。GHRHR 基因的分析检测到一个新的纯合 5-prime 剪接位点突变，即内含子 1 位置 +1 的 G 到 A 转换。30 名受测试的受影响受试者是该突变的纯合子，64 名临床上未受影响的患者， 41个，包括9个专性携带者，对于突变是杂合的，23个对于野生型序列是纯合的。

阿吉亚尔-奥利维拉等人（1999）测量了胰岛素样生长因子 I（IGF1; 147440 ）、IGF2（ 147470 ）、IGF 结合蛋白-1（IGFBP1; 146730 ）、IGFBP2（ 146731 ）、IGFBP3（ 146732 ） 和酸不稳定亚基（ALS; 601489） 在来自 Itabaianinha 队列的 27 名 GHD 受试者（年龄 5 至 82 岁）和 55 名土著对照（年龄 5 至 80 岁）中。IGF 轴的所有分量（测量和理论）显示 GHD 和对照受试者之间完全分离，除了 IGFBP1 和 IGFBP2 浓度没有差异。GHD 最深刻的影响是对总 IGF1、三元复合物中的 IGF1 和 ALS。IGF1 与 IGFBP3 相关的比例在整个生命中保持不变，但由于 IGF1/IGFBP2 复合物的增加，在 GHD 中显着降低。作为诊断测试，三元复合体中的 IGF1 和总 IGF1 在儿童期 GHD 和对照之间提供了最大的分离。作者得出结论，严重的 GHD 不仅会减少 IGF、IGFBP3 和 ALS 的数量，但也修改了绑定到每个 IGFBP 的 IGF 的分布。用于 GHD 调查的诊断测试应根据个体的年龄进行调整。特别是，三元复合物中 IGF1 的测量可能证明对儿童和老年人 GHD 的诊断有用，而游离 ALS 可能与年轻人更相关。

贡多等人（2001）比较了垂体激素对 GHRP-2 的反应，GHRP-2 是一种有效的生长激素促分泌素，在来自 Itabaianinha 队列的 11 名患有这种突变的受影响个体和 8 名正常无关对照中。与对照组相比，GHD 组的基础血清 GH 水平较低。GHRP-2给药后，GHD组血清GH相对于基线值增加了4.5倍，明显低于对照组增加的79倍。作者得出结论，完整的 GHRH 信号系统并不是 GHRP-2 对 GH 分泌起作用的绝对要求，并且 GHRP-2 对垂体生长激素细胞具有不依赖 GHRH 的作用。

梅内塞斯奥利维拉等人（2006 年）研究了终生 IGHD 对Salvatori 等人报道的患有严重 IGHD 的大型巴西亲属（Itabaianinha 队列）成年成员的代谢和心血管状态的影响（1999 年）。与对照组相比，GHD 受试者的腹部肥胖增加、总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇以及 C 反应蛋白（ 123260 ） 更高。他们的颈动脉壁厚度没有增加，并且通过运动超声心动图评估没有过早动脉粥样硬化的证据。作者得出结论，在这个同质队列中，尽管心血管风险状况不佳，但未经治疗的重度 IGHD 与过早动脉粥样硬化的证据无关。

佩雷拉等人（2007年）将来自 Itabaianinha 队列的 76 名成年受试者（年龄，25-75 岁）与 IVS1+1G-A 突变杂合子与来自同一人群的 77 名野生型 GHRHR 等位基因纯合子的性别匹配对照进行了比较。他们发现两组之间的成人身高或血清 IGF-I 的 SD 评分没有差异。然而，杂合子受试者的体重、体重指数、皮肤褶皱、腰围和臀围以及瘦体重都减少了。作者得出结论，无效 GHRHR 突变的杂合性与身体成分的变化以及胰岛素敏感性的增加有关。

奥利维拉等人（2007）报道，在因 IVS1+1G-A 纯合子而终生孤立 GHD 的患者中，使用 GH 治疗 6 个月对身体成分和代谢特征有可逆的有益影响，但会导致内膜中层厚度和内膜中层厚度逐渐增加。颈动脉粥样硬化斑块的数量。

.0003 孤立的生长激素缺乏症，IV 型
GHRHR，LEU144HIS
在一个西班牙家庭的 2 名成员中，患有孤立的生长激素缺乏症 IV（IGHD4; 618157 ），以前是 IGHD1B，Salvatori 等人（2001）在 GHRHR 基因的密码子 144 中发现了一个 T 到 A 的颠换，用组氨酸（L144H） 代替了亮氨酸。受影响的同胞是纯合子；萨尔瓦托里等人（2001）还在美国东北部的一个家庭中 发现了这种复合杂合性突变与 phe242-to-cys 突变（ 139191.0004 ）。

.0004 孤立的生长激素缺乏症，IV 型
GHRHR, PHE242CYS
在来自美国东北部的孤立生长激素缺乏症 IV（IGHD4; 618157）（以前称为IGHD1B ）的 2 个受影响的家庭成员中， Salvatori 等人（2001）在 GHRHR 基因的密码子 242 处发现了 T 到 G 颠换的复合杂合性，该基因用半胱氨酸（F242C） 取代了苯丙氨酸。母亲为 F242C 突变杂合子，而父亲携带 L144H 突变（ 139191.0003 ）。

.0005 孤立的生长激素缺乏症，IV 型
GHRHR, ALA222GLU
Salvatori 等人在 2 名患有孤立性生长激素缺乏症 IV（IGHD4; 618157） 的巴基斯坦家庭的受影响成员中，以前是 IGHD1B（2001）发现 GHRHR 基因的密码子 222 中 C 到 A 转换的纯合性，导致第三跨膜结构域中的丙氨酸残基被谷氨酸取代。父母是堂兄弟。

.0006 孤立的生长激素缺乏症，IV 型
GHRHR, LYS329GLU
萨尔瓦托里等人（2002）报告了一名患有孤立性生长激素缺乏症 IV（IGHD4; 618157） 的患者，原名 IGHD1B，他是 GHRHR 基因中 2 个新突变的杂合子：密码子 329 中的错义突变，用谷氨酸（K329E） 代替赖氨酸，和启动子区域中的 A 到 C 颠换（139191.0007）。用编码 K329E GHRHR 的 cDNA 转染的中国仓鼠卵巢细胞表达受体，但在用 GHRH 处理后未能显示 cAMP 反应，证实缺乏功能。

.0007 孤立的生长激素缺乏症，IV 型
GHRHR，-124A-C，启动器
Salvatori 等人在患有孤立性生长激素缺乏症 IV（IGHD4; 618157） 的患者中，以前是 IGHD1B（2002）发现 GHRHR 基因突变的复合杂合性。一个突变是 lys329 到 glu 的变化（139191.0006）；另一个是启动子区域 -124 位的 A-C 颠换，在启动子区域的 2 个位点中的 1 个与垂体特异性转录因子 Pit1（ 173110），这是 GHRHR 表达所必需的。与表达野生型启动子的细胞相比，表达突变型启动子的 GH3 细胞显示的荧光素酶活性显着降低。DNA 结合研究证实，A 到 C 碱基的变化显着降低了 DNA 与 Pit1 蛋白的结合。这些结果表明，GHRHR 中的突变不仅限于编码序列，而且损害 Pit1 结合的启动子突变可以降低 GHRHR 基因的表达。