转诊至儿科保健门诊的男女青少年家庭中体质性生长和青春期延迟遗传模式
karoliina wehkalampi, elisabeth wide′n, tiina laine, aarno palotie,and leo dunkel
hospital for children and adolescents (k.w., t.l.),
helsinki university hospital, 00029 hus, finland; finnish
genome center (e.w., a.p.), university of helsinki, 00014 helsinki,
finland; department of clinical chemistry (a.p.),
the broad institute of massachusetts institute of technology and harvard,
boston, massachusetts 02114; and department of pediatrics (l.d.), kuopio university
hospital and university of kuopio, 70211 kuopio, finland
摘要
背景与目的：男孩体质性生长和青春期延迟比女孩更多见，通常有家庭背景。我们描述了cdgp病人亲属cdgp的发生率，阐明影响适时青春期的机制。
参加者和设计：我们在芬兰两儿科诊所档案中确定了492名cdgp受试者；95男和29女，及其一级亲属参加研究。在家庭成员中，使用生长图表定义cdgp（生长突增年龄在平均数2sd以外）。1/3家庭扩大到包括二级亲属，访谈评价青春期进程时间。
结果：80%男性和75%女性有cdgp一级亲属。所有渊源者中，45%的渊源者有父母一方受累（单线家庭），32%的渊源者有双亲受累。在2%的家庭中，仅有1名兄弟或姐妹受累。男性一级亲属cdgp的发生率仅稍高于女性亲属：分别为148名中的79名（53%）和164名中的64名（39%），(p = 0.01)；男女的比例为1.2:1。74%的单线家谱中，cdgp与常染色体显性遗传相似。
结论：cdgp在家庭集聚。虽然其遗传可能是复杂的，但某些诱病遗传因素可能有显性效应。专科门诊就诊的cdgp受试者的男性亲属cdgp几乎与女性亲属同样普遍，对cdgp男性占优势的观点提出了挑战 (j clin endocrinol metab 93: 723–728, 2008)
缩写词：cdgp：constitutional delay of growth and puberty, 体质性生长与青春期延迟; phv, peak height velocity, 身高生长速度高峰.
健康青少年青春期开始有宽大的年龄范围。调节青春期开始的确切机制尚不了解，但是根据单卵双生子开始时间的一致性，以及家庭成员之间性成熟时间的相似性，似乎青春期开始时间有遗传所决定。因此，处于正常分布的尾部的体质性生长和青春期延迟(constitutional delay of growth and puberty, cdgp)表现出家庭集聚性。但是仅有一篇文献研究了cdgp的遗传形式，研究的大部分家庭表现出与常染色体显性遗传相一致的形式。与对照组相比，一级亲属青春期开始在平均数2sd以外的相对风险为4.8（95%的置信区间2.2-19.8）。但青春期开始时间采用了回忆的方法，可能引起数据不准确。
cdgp定义为青春期开始平均生活年龄之上2.0sds仍未出现青春期征兆，因而在两性别中的出现频数相等。在临床中，男孩cdgp更为普遍。因此，在青春期开始正常变异的另一端，两性别的特发性性早熟频数也应相等，但却是在女孩更多见。在一项性早熟家族模式的研究中，渊源者受累亲属大部分为女性。作者提出，早熟的分离模式与常染色体显性遗传一致，具有性别依赖性的外显率。就我们所知，尚无比较家庭成员中男女cdgp发生率的研究。
在本研究中我们使用健康档案搜集数据，回顾性分析青春期线性生长青春期组分，评价cdgp渊源者家庭成员青春期进程时间。这种方法提供了估价两性别青春期时间的客观估价方法。根据芬兰学校卫生保健系统中实施的全国筛查计划建议，在转诊至专科门诊的大样本cdgp渊源者，我们探索了男女亲属cdgp的集聚性。在1940s，芬兰就有了婴儿健康门诊和学校卫生保健系统，目前，筛查计划实际已经覆盖全人群。因此我们可以假设，在cdgp渊源者的亲属中出现cdgp约代表了一般人群中男女性别的发生率。我们也研究了渊源者与cdgp家庭背景和散发者之间青春期延迟程度或其它身体特征是否存在差异。
受试者和方法
受试者人群
受试者为1982年-2004年芬兰艾斯波赫尔辛基大学医院和jorvi公立医院青少年专科门诊的cdgp的男女病人。大部分青春期晚的青少年因在全国性学校保健筛查计划中发现青春期延迟而转诊。筛查计划包括定期的身高、体重测量以及关键时期青春期发育分期评价，男孩在13.5岁未达到tanner生殖器分期ii、女孩13.0岁为达到tanner乳房发育分期ii建议转诊。在726名诊断为青春期延迟的病人中，68%（492名）真正符合cdgp诊断标准，并可与其父母取得联系（图1）。病史、临床检查或常规实验室检查（血细胞计数、甲状腺、肾和肝功能检测、促性腺激素和性激素测试，以及排除慢性感染和乳糜泻的实验室检验）未发现影响青春期延迟的任何慢性疾病。测定igf-i水平，如果igf-i水平或生长形式提示gh不足，则进行gh刺激试验。如果怀疑低促性腺激素性腺机能减退，则以gnrh试验来排除，并临床跟踪，确证自发青春期发育。通过信件联系请父母及其兄弟姐妹参加。一级亲属接受关于青春期的问卷调查。检索病人档案，并通过电话访问所有参加家庭的个体。如果一级亲属有影响生长发育的慢性疾病，或父母其中一人不能估价青春期开始时间的家庭被排除。仅包括芬兰血统的家庭，因为外国血统的个体通常没有生长学记录。此外，cdgp的遗传形式可能是复杂的，所以我们也通过排除芬兰血统之外的家庭来保持研究人群的同质性。
最终的分析包括124个家庭（95男，29女），为所有符合条件受试者家庭的25%。一级亲属渊源者为387名，包括248名和130名青春期后的兄弟姐妹（58名兄弟，81名姐妹）。在30%的家庭中成功地募集到了渊源者的二级亲属、三级亲属，甚至四级亲属。首先经过渊源者父母的允许通过电话联系。然后通过信件发放与一级亲属相同的问卷。我们确证或验证了所有家庭中的亲缘关系。所研究的渊源者家庭男女成员的总数分别为290和304名，包括渊源者总计718名。
在95名男性渊源者，青春期身高加速的平均年龄为14.97 ± 0.65岁；29名女性渊源者为12.96 ± 0.84岁；分别比一般男女孩晚3.4和2.8 sds。在15.10 ± 0.83岁观察到男孩生殖器tanner分期ii（睾丸体积>3ml），比芬兰一般男孩晚3.4 sds；在13.75 ± 0.71岁观察到女孩tanner分期ii，比一般女孩晚2.3 sds。在研究开始时评价的骨龄延迟，男女分别延迟2.6 ± 0.7岁和2.7 ±1.0。
方案
研究方案得到伦理委员会批准。所有参加者或其父母/监护人都提供了签字的知情同意书。通过分析线性生长数据估价一级亲属青春期开始时间，例如青春期生长加速年龄和身高速度高峰年龄（phv）。在生长速度最低点后生长速度增加点确定为开始加速年龄，生长速度增加使身高sd的增长大于0.3。在线性生长曲线上观察斜率急剧上升的点生长速度最快，确定为phv年龄。使用下列一条或两条标准确定cdgp：生长开始加速年龄或phv年龄晚于平均数2 sds，特别是开始加速年龄晚于男13.8岁和女12.2岁；或是男女phv年龄分别晚于15.6岁和13.7岁。
所有参加者青春期开始时间也通过访谈来估价，包括询问渊源者第二级或第三级亲属可能的青春期延迟。如果访谈提示第二或第三级亲属存在cdgp，那么在父母的允许下，这些亲属也参加研究。在83%的家庭核心成员以及40%的二级以上亲属根据生长数据客观评价了青春期开始时间。如果无生长图表，那么将根据访谈确定青春期开始时间。在这种情况下，cdgp标准为回忆青春期发育比同伴晚2年以上，或是15岁以后初潮。并仔细讨论可能的儿童期影响生长发育的慢性疾病和其它因素。
根据一级亲属青春期开始时间，将渊源者分组为家族性（至少有一名一级亲属受累）和散发性（无一级亲属受累）。根据受累父母和二级或三级亲属的数据再将渊源者分为三组：1）单线家庭（仅一名受累父母，另一名父母及其第一级亲属无cdgp证据）；2）双线家庭（父母本身都受累，或未受累父母有受累的兄弟姐妹或父母）；3）无受累父母的家庭（一名或多名兄弟姐妹受累）。为了评价cdgp的遗传形式，在37名扩展的家谱中，探究有单线背景的23个家庭。其它14个家谱为双线背景，并未包括在遗传形式分析之中，因为父母均受累难以确定遗传模式。在所有cdgp阳性家族史渊源者的亲属中，我们计算了男女cdgp的发生率，先在由生长数据确定青春期开始的第一级亲属中计算，然后也包括根据回忆估价青春期开始时间的第二、第三、第四级亲属进行计算。我们也分别计算了单线背景家庭男女渊源者父母和兄弟姐妹cdgp的发生率。在这些家庭中，可以比较父亲和母亲遗传的比例，也可比较男女兄弟姐妹的cdgp发生率。
在有cdgp家庭背景渊源者与散发cdgp受试者之间，比较出生身长、青春期前身高（7岁时身高）、青春期最低相对身高（青春期生长突增开始时的最低身高sds）、最低相对年龄、7岁时和最低相对身高时的体重指数、骨龄最大延迟（追踪中骨龄与生活年龄的最大差值）、生长加速年龄、达到tanner 2期的年龄等身体特征。
统计学分析
使用社会科学统计软件包（spss）进行统计分析。使用皮尔森χ2检验比较符合cdgp标准个体比例。使用独立样本t检验，比较散发cdgp受试者与有cdgp家族背景的渊源者之间的参数。p < 0.05为显著性。
结果
cdgp的家庭聚类
在79%（124中的98）的渊源者存在cdgp阳性家族史（图2）。男女渊源者受累的第一级亲属数量通常相同：男95名中的76名（80%），女29名中的22名（76%）。最常见的是，有多名cdgp的家庭有一名受累父母（单线家庭）（图3a），在46%的男性渊源者家庭和41%的女性渊源者家庭存在这种现象。分别为33%和31%的男、女性渊源者家庭为双亲受累（图3b）。在40个分类为双线的家庭中，有9个家庭（23%）是扩展的，即未受累父母第一级亲属有cdgp（图3c）。仅兄弟姐妹受累的家庭非常少见，仅为所有家庭的2%（图3d）。在19名男和7名女渊源者的26个家庭发现散发cdgp。在这些散发家庭的75名一级亲属中均无cdgp，父母访谈仅在一个家谱中发现1名一级堂表亲有cdgp，但无其它的受累二级或三级亲属。散发的和家族cdgp渊源者有类似的身体特征（表1）。
在23个扩展的单线家庭中（图2）中，在三代中证实cdgp的有16个家庭（70%），并有17个家庭（74%）表现出与常染色体显性遗传相一致的cdgp遗传形式，以受累家系成员向约50%的后代传递cdgp所证明（图3a）。在23个扩展的单线家系中，包括渊源者的49%的家族成员（186名中的91名）受累。 
受累男女亲属的比例
所有有cdgp家族背景渊源者的男性一级亲属仅稍高于受累的女性亲属（表2）。一级亲属的男、女比例为1.2∶1。当在分析中包括第二级、第三级和第四级亲属时，受累的男女性比例相同。
讨论
根据双生子研究，遗传因素占青春期开始时间所有变异的50~80%，因此遗传因素可能贡献于正常青春期开始极端变异体cdgp的倾向。很早就了解到cdgp在家庭中遗传，尽管迄今仅有一项关于家庭cdgp分离的研究。但是，在这项研究中根据于不准确的回忆方法估价青春期发育。我们的研究提供了渊源者家庭cdgp客观的评价，因为在核心家庭的诊断依赖于健康记录的生长学数据。因青春期生长的加速是中枢性青春期开始的结果，所以可用来估价青春期开始。参加本研究的1/3家庭扩展到第二级、第三级、第四级亲属，而且只是这些受试者的大部分是根据访谈估价青春期开始的。总体来说，与sedlmeyer et al.研究的53个家庭和400名个体相比，我们在124个cdgp家庭的700多名个体评价了青春期开始时间。
我们发现cdgp有很大的家族成分，家族发生率约为80%。根据所使用的cdgp定义，即青春期生长突增延迟2 sds，预期2.5%的渊源者亲属可能受累。因此，预期参加本研究的387名一级亲属中可鉴别出10名病人，但所研究的生长突增延迟2 sds的143名受累一级亲属数量显然超过这种预期，是预期的15倍。有阳性cdgp家族史的性别比例相当。大部分家系分析表明类似于常染色体显性遗传的模式。我们的数据也提示，系谱分离cdgp中遗传显性模式普遍。大比例的家庭表现显性可能包括了一定的选择性偏差，青春期延迟的父母可能比正常的父母更愿意参加研究。另一方面，因为没有研究散发cdgp家庭的更远亲，散发cdgp的发生率也可能被高估了。通过身体检查，不能将散发cdgp受试者与其它渊源者相区分，青春期延迟程度、生长形式、以及反映肥胖的体重指数（bmi）相类似。因为男孩肥胖可能延迟青春期的开始，所以我们曾预期散发的比家族性男性渊源者有更多的超重者，但是，家族性与散发性受试者之间的肥胖发生率未出现差异。
很少研究的一个问题是统计学定义的cdgp（青春期开始延迟于平均数2sds）与多次报告的男孩cdgp更普遍之间的矛盾。我们使用基于生长图表的评价方法，在系谱隔离cdgp家庭男女成员研究了这种矛盾。在以前的报告中，cdgp病人男女比例范围由2∶1至5∶1，在我们的研究中，鉴别出的渊源者的3/4为男性。但是，在受累的第一级亲属中未发现类似的cdgp男性优势。虽然受累男性的比例稍大于女性，但男女性的比例仅为1.2∶1，与渊源者3∶1的比例有明显的不同。
受累男女亲属比例几乎相同的结果提出了儿科门诊中cdgp男孩显著过多可能是一种偏差的可能性。虽然推荐标准为男女性别最初征兆出现晚于平均数下2 sds，即男13.5岁、女13.0岁后，但除了男孩青春期生长突增晚以外，女孩青春期的最初征兆更容易检测（乳房发育与睾丸增大），因而可能出现有更多男孩转诊的临床现象，产生男性cdgp优势结果。因此，可以预期转诊女孩表现出更严重的青春期延迟。在一项因青春期延迟而转诊至内分泌诊所的青少年回顾性评价研究中，女孩有更严重的受累，骨龄更加延迟。在我们的研究中未观察到男女渊源者之间骨龄延迟的差异（男延迟 2.6岁，女延迟2.7岁）。因此，在儿科门诊所见较大的男女比例也可能与男孩更关心体育运动和青春期前后的身体特征有关，因此而请求进一步的身体检查而不管是否转诊。
根据初潮年龄和乳房发育年龄，某些种族女孩可能成熟提前，但未提出男孩青春期发育提前。青春期提前长期趋势的性别两态性也可能影响cdgp病人的性别分布。当前使用的青春期界值年龄正常值数据来自于mashall和tanner所研究的1960s英国儿童，晚于女性青春期开始平均数2 sds年龄的减小可能使鉴别出的女孩cdgp少于男孩，也可以解释儿科门诊男性cdgp的优势问题。在我们的研究中，不管出生年代如何，对男女性都使用了相同的cdgp标准，表现出渊源者有cdgp的母亲远多于其姐妹，而受累的父亲和兄弟比例类似。青春期提前趋势的性别两态性是否是我们研究结果的一种解释仍有待于研究。
总之，根据cdgp大部分一级亲属的生长图表分析，我们的数据提示两种性别cdgp发生率几乎相同。因此，临床门诊cdgp显著的男性优势可能至少部分为转诊偏差的结果。女性青春期提前的长期趋势也可能贡献于男孩cdgp过多，但是必须由纵断人群研究来确定女孩青春期开始是否真的提前。两性别明显的cdgp家族背景说明，这种性状受到遗传因素的影响，某些病人可能为显性遗传模式。分子学机制的进一步研究，以及cdgp基础基因的鉴别可能改善我们对正常青春期开始调节因素的了解。