前言
一般认为性类固醇激素浓度升高是青春期生长加速的主要原因。但是，在男孩青春期生长调节中雄性激素和雌性激素的作用尚不清楚。非可芳香化的雄性激素-氧雄龙加速体质性青春期延迟男孩的生长研究，以及注射另外一种非可芳香化的雄性激素-双清睾酮引起青春期前和青春期初期男孩尺骨的生长研究证实了雄性激素促进生长的作用。低剂量雌性激素注射加速青春期前和青春期初期男孩尺骨的生长的研究也获得了雌性激素对男孩生长作用的证据。
三项不同的案例报告进一步阐明了雌性激素在男孩生长中的作用。在这些案例中，由于雌性激素受体或芳香化酶p-450基因突变抑制了雌性激素的作用，在24岁年龄时这些男子身高在190cm以上，长骨的骨骺仍然未融合，并在继续生长。以雌性激素治疗p450芳香化酶缺乏的男子，分别在6个月和9个月内引起骨骺闭合。另外一名雌性激素受体基因突变的男子尽管睾酮浓度正常但无青春期生长突增的回忆。这些案例报告证实雌性激素是男性骨骺闭合的基本激素。而且也提出，虽然雌性激素是青春期生长突增的重要激素，但并未参与线性生长。
几项研究结果证明，某些体质性青春期延迟男孩未能充分利用他们生长的遗传潜力，雄性激素治疗未能增加成年身高。
因为在骨骺闭合中雌性激素作用的证据似乎很明确，所以我们假设，如果抑制了雌性激素的作用，体质性青春期发育延迟男孩可能达到更高的成年身高。因此，我们可以预期这样男孩的成年身高可以接近他们的遗传生长潜力。
方法
病人
在1998年1月至12月，38名男孩因青春期延迟和矮身高而在芬兰赫尔辛基大学儿童医院就诊。其中3名男孩拒绝参加研究，2名男孩因已经达到青春期中期而被排除（图1）。最后一次门诊诊视在2000年6月。体质性青春期延迟的诊断定义为tanner生殖器和阴毛发育等级在正常芬兰男孩平均数 2sd年龄以上，或在13.5岁以后睾丸体积＜4ml。在进入研究时，所有男孩无青春期生长速度的增加。病例、临床检查或常规实验室检验都未发现引起青春期延迟的慢性疾病。25名男孩（76%）有青春期延迟家族史。所有男孩都未接受过性类固醇激素治疗，2名男孩因哮喘在使用吸入皮质类固醇激素治疗。
平均年龄15岁（sd 0.7）的10名男孩决定等待自然青春期进展，无医学干涉，因此组成对照组。23名男孩平均年龄15.1岁（0.8），希望医学干涉，我们随机分配为两种治疗组，一组（12名男孩）每4周肌肉注射1mg/kg庚酸睾酮，共6次，并口服安慰剂12个月；另一组（11名男孩）如上述接受睾酮治疗，此外接受第四代芳香化酶抑制剂-来曲唑，每天一次口服2.5mg，服用12个月。研究设计为治疗组间的随机化、双盲、安慰剂对照研究。由父母或监护人获得知情同意书，研究方案得到医院伦理委员会和国家医药管理局的批准
研究方案
在研究开始时，以及2（第三次睾酮注射后7天左右）、5（第六次睾酮注射后7天左右）、12和18个月时对病人进行检查。使用0.1cm精度的harpenden测距仪测量身高。由不了解分组情况的3名研究者使用greulich- pyle法评价骨龄。我们首先将每时间点上拍摄的x线片按照成熟度顺序排列，然后确定骨龄。使用bayley-pinneau法预测成年身高，因为大部分男孩超出了骨发育延迟的骨龄范围，所以使用男孩骨发育一般的预测表。根据tanner方法评价发身等级，使用公式（长×宽2×0·52）计算睾丸体积，结果以两侧睾丸的平均数表示。使用双能x线吸收法（hologic qdr-1000，usa）测量第一至第四腰椎及股骨颈矿物质密度。在上午07:30至10:15抽取静脉血，使用包被管的改良放射免疫法测量血清17β-雌二醇浓度，检测限度为6 pmol/l。使用超灵敏度的萤光免疫法测定黄体生成素（lh）和促卵泡激素（fsh）。在lipidex-5000微型柱分离类固醇后使用放射免疫法测量血清睾酮和双清睾酮浓度。使用elisa法测量血清抑制素-b浓度，使用放射免疫法测量胰岛素样生长因子-i和胰岛素样生长因子结合蛋白-3浓度。
统计学分析
以平均数（sd）表示数据，tanner等级以中位数（范围）表示。对于连续测量指标计算所有男孩的即刻值，即距开始时的差值，仅在治疗组间进行即刻值比较。适当使用单变量方差分析，非配对t检验，kruskal-wallis非参数方差分析或mann-whitney u检验。对于追踪中组内变化的分析采用配对的t检验或wilcoxon配对秩和检验。使用pearson相关系数计算生长速度和激素浓度之间的相关。所有统计学检验为双尾。一级结果指标为身高速度、骨龄和预测的成年身高，p值小于0.05为显著性。
结果
研究开始时，组间的生活年龄、骨龄、预测的成年身高、青春期发身等级、睾丸体积、骨矿物质密度、血清17β-雌二醇、lh、fsh、睾酮、5α-双氢睾酮、抑制素-b、胰岛素样生长因子-i和胰岛素样生长因子结合蛋白-3平均浓度均无显著性差异，表1。
在未治疗组，12个月中血清17β-雌二醇浓度升高90%，由15.3增长到29.0 pmol/l (p=0.008)，而睾酮和安慰剂治疗组在5个月中升高130%，由16.4增长到37.9 pmol/l (p=0.02)，图2。与此相反，睾酮和来曲唑组在12个月的治疗中均未出现这样的增长，在2-12个月期间安慰剂组17β-雌二醇浓度高于来曲唑组。在停止来曲唑治疗后，来曲唑组17β雌二醇浓度增长，在18个月时所有三组的浓度相似。
在18个月中未治疗组骨龄增加1.1（sd 0.8）岁，安慰剂组增加了1.7（0.9）岁，来曲唑组仅增加了0.9（0.6）岁，图3。在治疗组中，前5个月睾酮 安慰剂组男孩生长稍快于睾酮 来曲唑组（表2），5个月之后两治疗组男孩生长速度相似。前5个月的身高速度与5个月时的血清胰岛素样生长因子-i、胰岛素样生长因子结合蛋白-3浓度、17β-雌二醇、睾酮或5α-双氢睾酮浓度之间均无相关。所有组男孩坐高与身高比例无变化。
在18个月之内未治疗组(p=0.4)和安慰剂组(p=0.8)预测的成年身高无显著性变化（表2，图4），然而来曲唑组预测的成年身高增加了5cm(p=0.004)（1名病人预测的成年身高下降3.5cm，其它男孩增加的范围在2.5cm至8.8cm）。治疗组间的预测成年身高变化差异显著(p=0.04)。
在追踪中，所有三组的青春期发育均有进展（表2）。在前5个月中和12个月时来曲唑组睾丸体积的增长大于安慰剂组，两治疗组的青春期进展临床阶段相似。未治疗组男孩未见男子女性乳房发育，在安慰剂组和来曲唑组各见2名受试者出现男子女性乳房发育。
在追踪中，未治疗组的腰椎和股骨颈骨矿物质密度无显著变化，两治疗组在12个月和18个月时腰椎矿物质密度增加；而且增加的幅度也相似。安慰剂组在12和18个月股骨颈矿物质密度增加，而来曲唑组无显著性变化。治疗组间股骨颈矿物质密度无显著性差异。
在追踪中，未治疗组的促性腺激素浓度增长（图5），而两治疗组促性腺激素浓度变化形式不同。安慰剂组在2个月时平均lh浓度由1.9 (1.2)下降到 0.31 (0.4) iu/l，而来曲唑组平均浓度由2.5 (1.1)增长到7.8 (7.7) iu/l；在12个月时安慰剂组的lh浓度增长到治疗前水平，而来曲唑组仍然保持在升高水平上。在停止所有治疗后，所有三组的lh水平相似。fsh浓度变化与lh相同（图5）。
追踪中，未治疗组睾酮浓度增长（图5）。在两治疗组中，前2个月时睾酮值已经增长，但变化的大小不同(p=0.003)；安慰剂组增加了33%，由11.9 (10.0)增加到15.8 (9.7) nmol/l (p=0.02)；而来曲唑组却增长了420%，由9.5 (11.1)增加到49.1 (34.9) nmol/l (p=0.001)。来曲唑组的高浓度持续到停用来曲唑时，其后下降到与其它组类似的数值。在追踪中，尽管5α-双氢睾酮浓度变化较小，但变化的方式与睾酮相似。未治疗组血清抑制素-b浓度增加（图5），安慰剂组的浓度变化无显著性，而来曲唑组在12个月中抑制素-b浓度增加，但在停止来曲唑治疗后与治疗前的浓度无差异。两治疗组间抑制素-b浓度变化与不同方式的睾丸体积增加和促性腺激素浓度变化一样，在前5个月显著不同(p=0.01)。追踪中未治疗组血清胰岛素样生长因子-i和胰岛素样生长因子结合蛋白-3浓度增加（表3），安慰剂组也可见血清胰岛素样生长因子-i和胰岛素样生长因子结合蛋白-3浓度的增加，但来曲唑组追踪中的血清胰岛素样生长因子-i浓度无变化，仅在停止来曲唑治疗后胰岛素样生长因子结合蛋白-3的浓度增加。
讨论
来曲唑是青春期男孩雌性激素合成的一种有效抑制剂，而且其治疗耐受性良好。当用于人类生长治疗时必须考虑其雌性激素抑制作用而对骨密度的潜在有害影响。我们仅观察到治疗组之间骨密度的较小差异，而且来曲唑组骨密度的增长高于未治疗组。
与最初的假设一致，我们看到雌性激素合成的抑制延迟了骨的成熟。值得注意的是，在以睾酮和来曲唑治疗的男孩，尽管有相当高的雄性激素浓度但骨成熟慢于仅以睾酮治疗的男孩。这个结果证实了雌性激素是比雄性激素更重要的促进青春期男孩骨成熟因素的观点，与在无雌性激素作用男子的发现相一致。而且，甚至在停止所有治疗后，以睾酮和来曲唑治疗治疗的男孩骨成熟的进程仍然慢于仅以睾酮治疗的男孩，说明治疗的效果持续时间长于治疗期。我们的结果支持睾酮通过依赖于雌性激素的机制加速生长的观点。雌性激素增强生长的作用可能是通过雌性激素刺激生长激素分泌所致。在我们的研究中，治疗过程中安慰剂组胰岛素样生长因子-i和胰岛素样生长因子结合蛋白-3浓度增加，而来曲唑组无变化。我们的研究结果进一步提示，除雌性激素外，其它因素参与了男孩青春期生长的加速，因为在来曲唑治疗中，虽然17β-雌二醇浓度低，但大部分男孩青春期生长速度正常。在来曲唑治疗中正常的青春期生长速度也可以由雌性激素受体的激活所引起，如果雄性激素的芳香化作用受到抑制，类固醇合成将趋向生成5α-双氢睾酮和后来的3β-雄烷二醇，一种与雌性激素受体结合的弱雌性激素，因而可能具有雌激素作用。
未治疗的和仅接受睾酮治疗的男孩，预测成年身高无变化的结果与以前雄性激素治疗未增加成年身高的研究相一致。相反，以睾酮和来曲唑治疗男孩预测的成年身高增加，支持了我们最初的假设，抑制青少年雌性激素的合成增加成年身高。我们提出，如果抑制了雌性激素的作用，体质性青春期延迟男孩可达到接近遗传生长潜力的成年身高。我们尚需证实芳香化酶抑制剂是否可用于青春期延迟和遗传性矮身高，或是用于不同生长疾病的矮身高病人，例如骨龄非常提前的性早熟或先天性肾上腺增生。对于某些体质性青春期延迟男孩，仅应用芳香化酶抑制剂而不使用外源性睾酮就可能足够治疗。
我们的结果与雌性激素负向调节青春期初期和中期男孩lh分泌的看法一致。在青春期后期的男孩和男子，雄性激素负向调节lh的分泌。我们的结果提示，在青春期初期和中期男孩雄性激素调节lh和fsh的作用较雌性激素小，另外也说明，在成年男子可见的fsh和雌性激素之间负反馈调节已经在青春期初期和中期男孩发生作用。来曲唑治疗中fsh浓度的增加可能并不是由于抑制素b的负反馈信号减少所致，因为抑制素b浓度伴随来曲唑治疗中fsh的浓度而增加。在我们的结果中，抑制素b浓度随促性腺激素的抑制而无变化，证实了男性抑制素b分泌与促性腺激素分泌部分无关。
治疗对睾丸大小或抑制素b浓度均无不利作用，提示对精子发生成熟无有害影响。虽然来曲唑和睾酮治疗男孩雄性激素浓度相当高，但两种治疗对第二性征出现有类似的促进作用。
在跟踪开始时平均睾酮浓度约10 nmol/l，说明某些男孩已经处于青春期初期或中期。血样是在7:30和10:15时采集，因而其浓度不能反应日间平均睾酮浓度。青春期男孩睾酮浓度有清晰的日间节律，清晨为高峰，下午和晚上低许多。某些男孩可能在未治疗情况下，不久将自然进入青春期，但我们认为应当对这些男孩进行治疗，因为治疗前这些男孩无青春期生长速度的增长，而且所有治疗的男孩都希望医学干涉。
我们的结果提示，通过抑制雌性激素作用可以增加青少年的成年身高。这一结果为延迟生长板成熟并增加严重生长疾病患者成年身高的研究提供了基础。