Mối liên hệ giữa nồng độ insulin-like growth factor-I trong huyết thanh và sự tích lũy khoáng chất xương ở trẻ em tuổi dậy thì: một nghiên cứu theo dõi 3 năm tại Hamamatsu, Nhật Bản

Katsuyasu Kouda1, Masayuki Iki2, Kumiko Ohara2, Harunobu Nakamura3, Yuki Fujita2, Toshimasa Nishiyama1
1Department of Hygiene and Public Health, Kansai Medical University, 2-5-1 Shin-machi, Hirakata, Osaka 573-1010, Japan
2Department of Public Health, Kindai University Faculty of Medicine, 377-2 Oono-higashi, Osaka-Sayama, Osaka 589-8511, Japan
3Department of Health Promotion and Education, Graduate School of Human Development and Environment, Kobe University, 3-11 Tsurukabuto, Nada, Kobe, Hyogo 657-8501,, Japan

Tóm tắt

Tóm tắtĐặt vấn đề

Dữ liệu dịch tễ học về mối liên hệ giữa nồng độ IGF-I trong huyết thanh và sự tích lũy khoáng chất xương trong thời thơ ấu còn khan hiếm. Tại đây, chúng tôi đã điều tra mối liên hệ giữa nồng độ IGF-I trong huyết thanh và tình trạng xương trong thời kỳ dậy thì.

Phương pháp

Chúng tôi đã phân tích dữ liệu theo dõi 3 năm từ 254 trẻ em sống trong cộng đồng, những người đã hoàn thành cả hai khảo sát cơ bản (tại độ tuổi 11,2) và theo dõi (tại độ tuổi 14,2) tại Hamamatsu, Nhật Bản. Diện tích xương toàn bộ (TB) và các tham số về khoáng chất xương được đánh giá bằng phương pháp hấp thụ tia X năng lượng kép.

Kết quả

Trong thời gian theo dõi 3 năm, có sự gia tăng đáng kể (P< 0.05) về mật độ khoáng xương diện tích tổng thể thấp hơn đầu (TBLH), hàm lượng khoáng xương TBLH, và diện tích xương toàn bộ, cùng với sự giảm đáng kể trong mật độ khoáng xương rõ rệt tổng thể (BMAD, mật độ khoáng xương khối lượng, vBMD). Nồng độ IGF-I có mối quan hệ tích cực đáng kể với hàm lượng khoáng xương TBLH và TBLH aBMD cả trong khảo sát cơ bản và theo dõi. TBLH aBMD ở nam giới và TB BMAD ở nữ giới sau theo dõi cho thấy sự gia tăng đáng kể từ phần tứ phân thấp nhất đến cao nhất của nồng độ IGF-I cơ bản sau khi điều chỉnh cho các yếu tố gây nhiễu. Tương tự, sự thay đổi trong TBLH aBMD ở nam giới và TB BMAD ở nữ giới trong thời gian theo dõi 3 năm cũng cho thấy sự gia tăng đáng kể từ phần tứ phân thấp nhất đến cao nhất của nồng độ IGF-I cơ bản sau khi điều chỉnh cho các yếu tố gây nhiễu.

Kết luận

Những kết quả này gợi ý rằng trẻ em tuổi dậy thì có nồng độ IGF-I trong huyết thanh cao có xu hướng có được sự tích lũy khoáng chất xương cao hơn vào những giai đoạn sau.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Matkovic V, Jelic T, Wardlaw GM, Ilich JZ, Goel PK, Wright JK, Andon MB, Smith KT, Heaney RP. Timing of peak bone mass in Caucasian females and its implication for the prevention of osteoporosis. Inference from a cross-sectional model. J Clin Invest. 1994;93:799–808.

Perez-Lopez FR, Chedraui P, Cuadros-Lopez JL. Bone mass gain during puberty and adolescence: deconstructing gender characteristics. Curr Med Chem. 2010;17:453–66.

Bailey DA, Martin AD, McKay HA, Whiting S, Mirwald R. Calcium accretion in girls and boys during puberty: a longitudinal analysis. J Bone Miner Res. 2000;15:2245–50.

Weaver CM, Gordon CM, Janz KF, Kalkwarf HJ, Lappe JM, Lewis R, O'Karma M, Wallace TC, Zemel BS. The National Osteoporosis Foundation’s position statement on peak bone mass development and lifestyle factors: a systematic review and implementation recommendations. Osteoporos Int. 2016;27:1281–386.

Bikle DD, Tahimic C, Chang W, Wang Y, Philippou A, Barton ER. Role of IGF-I signaling in muscle bone interactions. Bone. 2015;80:79–88.

Veldhuis JD, Roemmich JN, Richmond EJ, Rogol AD, Lovejoy JC, Sheffield-Moore M, Mauras N, Bowers CY. Endocrine control of body composition in infancy, childhood, and puberty. Endocr Rev. 2005;26:114–46.

Yakar S, Liu JL, Stannard B, Butler A, Accili D, Sauer B, LeRoith D. Normal growth and development in the absence of hepatic insulin-like growth factor I. Proc Natl Acad Sci U S A. 1999;96:7324–9.

Sjogren K, Liu JL, Blad K, Skrtic S, Vidal O, Wallenius V, LeRoith D, Tornell J, Isaksson OG, Jansson JO, Ohlsson C. Liver-derived insulin-like growth factor I (IGF-I) is the principal source of IGF-I in blood but is not required for postnatal body growth in mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 1999;96:7088–92.

Sjogren K, Sheng M, Moverare S, Liu JL, Wallenius K, Tornell J, Isaksson O, Jansson JO, Mohan S, Ohlsson C. Effects of liver-derived insulin-like growth factor I on bone metabolism in mice. J Bone Miner Res. 2002;17:1977–87.

Yakar S, Rosen CJ, Beamer WG, Ackert-Bicknell CL, Wu Y, Liu JL, Ooi GT, Setser J, Frystyk J, Boisclair YR, LeRoith D. Circulating levels of IGF-1 directly regulate bone growth and density. J Clin Invest. 2002;110:771–81.

Cadogan J, Blumsohn A, Barker ME, Eastell R. A longitudinal study of bone gain in pubertal girls: anthropometric and biochemical correlates. J Bone Miner Res. 1998;13:1602–12.

Breen ME, Laing EM, Hall DB, Hausman DB, Taylor RG, Isales CM, Ding KH, Pollock NK, Hamrick MW, Baile CA, Lewis RD. 25-hydroxyvitamin D, insulin-like growth factor-I, and bone mineral accrual during growth. J Clin Endocrinol Metab. 2011;96:E89–98.

Kouda K, Ohara K, Fujita Y, Nakamura H, Tachiki T, Iki M. Relationships between serum leptin levels and bone mineral parameters in school-aged children: a 3-year follow-up study. J Bone Miner Metab. 2019;37:152–60.

Crabtree NJ, Arabi A, Bachrach LK, Fewtrell M, El-Hajj Fuleihan G, Kecskemethy HH, Jaworski M, Gordon CM, International Society for Clinical D. Dual-energy X-ray absorptiometry interpretation and reporting in children and adolescents: the revised 2013 ISCD Pediatric Official Positions. J Clin Densitom. 2014;17:225–42.

Laskey MA. Dual-energy X-ray absorptiometry and body composition. Nutrition. 1996;12:45–51.

Katzman DK, Bachrach LK, Carter DR, Marcus R. Clinical and anthropometric correlates of bone mineral acquisition in healthy adolescent girls. J Clin Endocrinol Metab. 1991;73:1332–9.

Kouda K, Nakamura H, Fujita Y, Ohara K, Iki M. Vitamin D status and body fat measured by dual-energy X-ray absorptiometry in a general population of Japanese children. Nutrition. 2013;29:1204–8.

Tian F, Wang Y, Bikle DD. IGF-1 signaling mediated cell-specific skeletal mechano-transduction. J Orthop Res. 2018;36:576–83.

Juul A, Bang P, Hertel NT, Main K, Dalgaard P, Jorgensen K, Muller J, Hall K, Skakkebaek NE. Serum insulin-like growth factor-I in 1030 healthy children, adolescents, and adults: relation to age, sex, stage of puberty, testicular size, and body mass index. J Clin Endocrinol Metab. 1994;78:744–52.

Bereket A, Turan S, Omar A, Berber M, Ozen A, Akbenlioglu C, Haklar G. Serum IGF-I and IGFBP-3 levels of Turkish children during childhood and adolescence: establishment of reference ranges with emphasis on puberty. Horm Res. 2006;65:96–105.

Magarey AM, Boulton TJ, Chatterton BE, Schultz C, Nordin BE, Cockington RA. Bone growth from 11 to 17 years: relationship to growth, gender and changes with pubertal status including timing of menarche. Acta Paediatr. 1999;88:139–46.

Davies JH, Evans BA, Gregory JW. Bone mass acquisition in healthy children. Arch Dis Child. 2005;90:373–8.

Lu PW, Cowell CT, LLoyd-Jones SA, Briody JN, Howman-Giles R. Volumetric bone mineral density in normal subjects, aged 5-27 years. J Clin Endocrinol Metab. 1996;81:1586–90.

Neu CM, Manz F, Rauch F, Merkel A, Schoenau E. Bone densities and bone size at the distal radius in healthy children and adolescents: a study using peripheral quantitative computed tomography. Bone. 2001;28:227–32.

Nakavachara P, Pooliam J, Weerakulwattana L, Kiattisakthavee P, Chaichanwattanakul K, Manorompatarasarn R, Chokephaibulkit K, Viprakasit V. A normal reference of bone mineral density (BMD) measured by dual energy X-ray absorptiometry in healthy thai children and adolescents aged 5-18 years: a new reference for Southeast Asian Populations. PLoS ONE. 2014;9:e97218.

Gabel L, Macdonald HM, McKay HA. Sex differences and growth-related adaptations in bone microarchitecture, geometry, density, and strength from childhood to early adulthood: a mixed longitudinal HR-pQCT study. J Bone Miner Res. 2017;32:250–63.