特发性矮小症(ISS)是导致成人身材矮小的常见原因之一[1]。相关流行病学调查表明，ISS在儿童中有较高的发生率[2],我国矮小症患者的平均患病率高达3.00%,且呈现出逐年增长趋势[3]。ISS最终使得患者成年终身高受损，导致其自信心缺乏、生活态度消极，且随着年龄增长逐渐出现心理障碍、生活适应能力下降，极大地影响着患者的生活质量[4]。因此，早发现、早治疗对于改善ISS患者的生长发育速度、提高其生活质量具有重要意义。生长激素/胰岛素样生长因子-1(GH/IGF-1)轴异常、甲状腺功能减退、家族性矮小、小于胎龄儿、遗传代谢性疾病、特发性矮小症等均会诱发身材矮小[5,6],其中GH/IGF-1轴、甲状腺激素及性激素在骨骼生长过程中的作用突出[7]。肠道微生物群在机体定植后，可通过其代谢产物短链脂肪酸(SCFAs)、血清素、多巴胺以及维生素等对宿主及其内分泌系统产生影响[8]。作为肠道上皮细胞主要的能量来源，SCFAs不仅对肠道黏膜屏障有维稳的作用，能维持结肠正常的生理功能，同时还兼具抗炎的功效，其构成情况及水平变化均会引发机体出现生理变化[9],因此，了解肠道微生物及其代谢物对儿童生长发育的影响及其相关作用机制对ISS的治疗十分重要。基于此，本研究探讨了SCFAs代谢情况在临床ISS诊断中的作用，以期为临床诊疗提供辅助性指标。现报道如下。

1、资料与方法

1.1 一般资料

选取2022年1月至2023年6月在本院就诊的150例ISS患者作为ISS组。纳入标准：(1)身高低于同种族、同性别、同年龄段个体正常身高2个标准差以上或低于正常儿童生长曲线三个百分位；(2)生长激素激发试验峰值>10 ng/mL。排除标准：(1)有胃肠道手术史；(2)入组前1个月内曾服用抗生素、益生元/益生菌；(3)标本丢失或检测失误；(4)合并有遗传代谢性疾病或染色体畸变。另选取同期在本院进行健康体检的70例儿童作为对照组。ISS组男90例，女60例；年龄2～12岁，平均(11.50±1.28)岁；体质量指数(BMI)为16.23～21.00 kg/m2,平均(21.70±3.94)kg/m2。对照组男39例，女31例；年龄2～12岁，平均(11.47±1.33)岁；BMI 16.40～21.50 kg/m2,平均(21.51±3.99)kg/m2。ISS组与对照组年龄、性别、BMI等一般资料比较，差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。所有研究对象监护人均知情同意本研究并签署知情同意书。本研究通过本院医学伦理委员会审核批准[伦审(技)第 2023040号]。

1.2 方法

1.2.1 SCFAs检测

分别收集两组患者新鲜中段粪便10.00 g于厌氧盒中，置于-20 ℃冰箱冻存并送至实验室进行后续处理。试剂为50.00%硫酸溶液、100.00 ng/mL的2,2-乙基丁酸溶液(德国Dr.Ehrenstorfer公司)、无水硫酸钠(中国麦克林生化科技有限公司)及分析纯乙醚。仪器为气相色谱质谱仪(5977B GC/MSD,美国安捷伦科技有限公司),色谱柱为HP-FFAP毛细管柱(长30 m, 内径0.25 mm),采用MassHunter Workstation软件(美国安捷伦科技有限公司)分析并计算粪便样本中SCFAs、乙酸、丙酸及丁酸水平。

1.2.2 青春期发育延迟判断

根据有无青春期发育延迟将ISS患儿划分为青春期发育延迟组与无青春期发育延迟组。诊断依据[10]:有青春期发育延迟家族史，女童13岁、男童14岁未出现性特征，而生长激素(GH)水平正常或偏低，染色体无异常，骨龄相应延迟者即可判断为青春期发育延迟。比较两组粪便SCFAs、乙酸、丙酸及丁酸水平。

1.3 统计学处理

采用SPSS20.0统计软件进行数据处理与统计分析。符合正态分布的计量资料以x¯±s

表示，两组间比较采用独立样本t检验。计数资料以例数或百分率表示，组间比较采用χ2检验。绘制受试者工作特征(ROC)曲线分析粪便SCFAs、乙酸、丙酸及丁酸对ISS的诊断价值。采用多因素Logistic回归分析ISS发生的危险因素。检验水准为α=0.05。以P<0.05为差异有统计学意义。

2、结果

2.1 两组粪便SCFAs、乙酸、丙酸及丁酸水平比较

ISS组粪便SCFAs、乙酸、丙酸及丁酸水平均高于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组粪便SCFAs、乙酸、丙酸及丁酸水平 比较(x¯±s,μmol/g)

2.2 粪便SCFAs、乙酸、丙酸及丁酸对ISS的诊断价值

以对照组为阴性标本、以ISS组为阳性标本进行ROC曲线分析，结果显示，粪便SCFAs诊断ISS的最佳截断值为90.78 μmol/L,曲线下面积(AUC)为0.843(95%CI:0.766～0.903),灵敏度、特异度分别为0.888、0.700;乙酸诊断ISS的最佳截断值为22.76 μmol/g,AUC为0.889(95%CI:0.819～0.939),灵敏度、特异度分别为0.875、0.825;丙酸诊断ISS的最佳截断值为11.79 μmol/g,AUC为0.872(95%CI:0.798～0.926),灵敏度、特异度分别为0.863、0.825;丁酸诊断ISS的最佳截断值为12.00 μmol/g,AUC为0.850(95%CI:0.773～0.909),灵敏度、特异度分别为0.738、0.875。见表2。

2.3 多因素Logistic回归分析ISS发生的危险因素

以ISS发生作为因变量(未发生=0,发生=1),粪便SCFAs、乙酸、丙酸、丁酸作为自变量(赋值见表3)进行多因素Logistic回归分析，结果显示，粪便SCFAs、乙酸、丙酸及丁酸水平升高均为ISS发生的独立危险因素(P<0.05)。见表4。

表2 粪便SCFAs、乙酸、丙酸及丁酸对ISS的诊断价值

2.4 有无青春期发育延迟ISS患者粪便SCFAs、乙酸、丙酸、丁酸水平比较

150例ISS儿童中，青春期发育延迟55例，纳入青春期发育延迟组，无青春期发育延迟95例，纳入无青春期发育延迟组。青春期发育延迟组粪便SCFAs、乙酸、丙酸、丁酸水平均高于无青春期发育延迟组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表5。

表4 多因素Logistic回归分析ISS发生的危险因素

表5 有无青春期发育延迟ISS患者粪便SCFAs、乙酸、丙酸、丁酸水平比较(x¯±s,μmol/g)

3、讨论

ISS是指不伴有潜在病理状态的身材矮小，是儿童矮小的常见原因，在相似环境下，患儿身高与正常儿童相差2个以上标准差[11],多数患者未接受相关治疗，后续达到正常平均身高的概率较小，导致终身高较遗传身高更矮。青春期的身高获得对于成年身高的贡献约占15.00%[12],进入青春期后，在性激素以及生长轴的作用下，身高出现快速增长，但与此同时骨龄成熟的速度也较快，骨骺也逐渐闭合，因此，青春期的生长时间是有限制的，若ISS患者在青春期开始之前仍未将身高纠正至同年龄、同性别平均身高的2个标准差内，则无法完成身高的有效追赶，进而导致成年后身材矮小症[13,14]。当前临床主张在对ISS患者进行治疗干预前应首先明确其病因。

有研究表明，肠道微生物群可能经发酵及提供机体消化吸收所需要的酶类等机制来影响机体的能量代谢，进而参与生长、发育过程中[15]。因此，加强对儿童肠道微生物群及其代谢产物的研究与了解，对后续促进儿童生长措施的制订至关重要。近年来，临床对于肠道菌群的研究逐步深入且细化，其研究的重点已经不仅仅局限于肠道菌群本身，SCFAs等肠道菌群的代谢产物同样也被视为是微生物-肠-脑通讯的关键介质[16,17]。肠道中产生的80.00%～90.00% SCFAs被结肠细胞利用消耗、吸收进入循环系统，剩余的则会随着粪便排出体外，定量检测粪便中的短链脂肪酸含量有助于了解肠道菌群的代谢情况。在上消化道没能被消化吸收的膳食纤维、蛋白质、多肽类会在结肠与盲肠部位经由肠道菌群发酵与降解，继而产生诸多代谢产物，而SCFAs则是其较为重要的代谢终产物，通常以离子状态存在[18],且为肠上皮细胞提供主要的能量来源，通过该作用来维持肠道稳态以及机体的健康[19],其不但能够促进宿主免疫系统的成熟、新陈代谢、性激素与肠道激素的产生[20,21],还可以帮助肠道降低pH值，减少肠道钙磷化合物的形成，增加血中钙离子浓度，促进骨的形成[22],对生长发育具有一定的调节作用。近期的研究表明，肠道微生物及SCFAs能够调节IGF-1水平，现有的研究已经明确IGF-1对生长具有较为重要的作用[23],是各种生长因子中第一个被确认对关节软骨具有自我调节作用的因子[24],在儿童青春期的生长过程中与性激素一同发挥作用[25],而肠道微生物群及其代谢产物通过分泌β-葡萄糖醛酸酶和β-葡萄糖苷酶将雌激素偶联为其活性形式参与雌激素代谢，通过兼具3β-羟化类固醇脱氢酶(HSD)及17β-HSD活性的3α-HSD来参与雄激素的代谢，以此来调节机体的生长发育[26]。本研究结果显示，ISS组粪便SCFAs、乙酸、丙酸及丁酸水平均高于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。说明ISS患者存在肠道菌群代谢产物SCFAs表达异常的情况。为进一步明确各指标在ISS诊断中的价值，本研究绘制ROC曲线进行分析，结果显示，粪便SCFAs诊断ISS的最佳截断值为90.78 μmol/L,AUC为0.843(95%CI:0.766～0.903),灵敏度、特异度分别为0.888、0.700;乙酸诊断ISS的最佳截断值为22.76 μmol/g,AUC为0.889(95%CI:0.819～0.939),灵敏度、特异度分别为0.875、0.825;丙酸诊断ISS的最佳截断值为11.79 μmol/g,AUC为0.872(95%CI:0.798～0.926),灵敏度、特异度分别为0.863、0.825;丁酸诊断ISS的最佳截断值为12.00 μmol/g,AUC为0.850(95%CI:0.773～0.909),灵敏度、特异度分别为0.738、0.875。 说明粪便SCFAs、乙酸、丙酸、丁酸均在临床ISS诊断中具有一定价值。多因素Logistic回归分析结果显示，粪便SCFAs、乙酸、丙酸及丁酸水平升高均为ISS发生的独立危险因素(P<0.05)。说明微生物群及SCFAs代谢紊乱提示机体有出现ISS的风险，临床需要重视粪便SCFAs、乙酸、丙酸及丁酸水平的变化情况。本研究还发现，青春期发育延迟组粪便SCFAs、乙酸、丙酸、丁酸水平均高于无青春期发育延迟组，差异均有统计学意义(P<0.05)。说明粪便SCFAs、乙酸、丙酸及丁酸水平与青春期发育延迟存在一定的关联。

综上所述，ISS患者SCFAs代谢紊乱较为明显，具体表现为粪便SCFAs、乙酸、丙酸及丁酸表达异常，可通过调节肠道菌群来降低ISS的发生风险。但本研究也存在样本量较小的局限，所得结果可能存在一定偏倚，后续还需进一步扩大样本量以明确患者肠道菌群SCFAs变化情况与其ISS发生之间的关系。

参考文献:

[2]徐其忠,黄响高,朱行美.身材矮小儿童25-羟基维生素D､25-羟基维生素D3与骨密度的关系[J].河北医药,2021,43(19):2962-2964.

[3]张璐璐,韩露,高晓静.儿童身材矮小与青春期激素及BMI相关性研究[J].数理医药学杂志,2020,33(10):1577-1578.

[4]凌蓉蓉,王慧,丁红.特发性矮小症患儿的延续护理实践[J].实用临床医药杂志,2018,22(16):93-97.

[5]李雪,吴瑾.儿童生长发育障碍的识别与对策[J].中国临床医生杂志,2021,49(2):138-141.

[6]张磊,王耀邦,高凤,等.生长激素-胰岛素样生长因子轴功能检测在矮小症儿童病因诊断中的意义[J].临床和实验医学杂志,2019,18(22):2441-2444.

[7]陈文雅.肠道微生物及短链脂肪酸调控儿童生长机制研究进展[J].现代医药卫生,2023,39(8):1401-1406.

[9]吕丹.肠道菌群代谢产物短链脂肪酸与慢性肾脏病关系的研究[D].广州:南方医科大学,2017.

[11]王涵,侯博,王宝坤.特发性矮小症患儿血清Omentin-1 FGF-21表达及临床意义[J].安徽医学,2022,43(7):828-831.

[12]李燕虹,杜敏联,马华梅,等.来曲唑改善青春期特发性身材矮小症男性患儿成年身高的疗效评价[J].浙江大学学报(医学版),2020,49(3):308-314.

[13]杜敏联.青春期内分泌学[M].北京:人民卫生出版社,2006:320-323.

[14]罗小平,中华医学会继续医学教育教材编辑部编辑.身材矮小症儿童诊疗规范[M].北京:人民卫生出版社,2019:24-29.

[15]董治亚,戴彤彤.肠道微生物群与儿童生长间相关性的研究进展及临床意义[J].诊断学理论与实践,2021,20(3):234-238.

[16]陈文轩,张哲,孙亚星,等.短链脂肪酸在炎症性肠病中的作用研究进展[J].中国免疫学杂志,2023,39(1):185-188.

[17]赵宝宝,李兴勇,董万涛,等.中药通过调控短链脂肪酸防治骨质疏松症的研究进展[J].中国骨质疏松杂志,2023,29(1):104-108.

[18]席月,陈述,丁龙坤,等.3种主要短链脂肪酸减轻5-氟尿嘧啶诱发的THP-1细胞炎症反应[J].江苏大学学报(医学版),2021,31(3):214-219.

[19]林杨凡,林炫财,孔晶晶,等.短链脂肪酸调控肠道健康研究进展[J].现代消化及介入诊疗,2022,27(4):520-524.

[23]康永平,高貂艳.不同剂量重组人生长激素对矮小症儿童的疗效及对血清IGF-1的影响[J].贵州医药,2023,47(1):71-72.

[24]黄丽娟,羊柳,徐星洋,等.胰岛素生长因子-1及胰岛素因子结合蛋白-3在特发性矮小症诊断中的价值[J].实用临床医药杂志,2014(16):186-187.

[25]陈艳婷,孙伟珊,崔侨娜,等.GH/IGF-1轴与绝经后女性骨密度､骨代谢的相关性研究[J].华南国防医学杂志,2022,36(6):422-427.

[26]程静茹,陶俊.肠道菌群与性激素影响高尿酸血症发生发展的研究进展[J].疑难病杂志,2022,21(6):651-655.

基金资助:江苏大学2023年度医教协同创新基金一般项目(JDYY2023041);

文章来源:朱敏,钱文秀,陆运新,等.短链脂肪酸在特发性矮小症儿童中的诊断价值[J].检验医学与临床,2024,21(13):1860-1863+1869.