生长激素
生长激素的名称具有误导性:压力通过一种称为“适应性应激(hormesis)”的过程促进躯体生长。运动会导致肌肉水肿,其程度与生长激素(GH)产生的效果相似;水肿刺激生长,但生长激素的作用不仅限于骨骼和肌肉。
生长激素的本质:分子结构模糊,复杂的化学修饰使一种物质衍生出多种形式;其进化历程表明它在水调节中扮演重要角色。所谓“特定分子”、“特定受体”和特定效应的教条是一种误解。水调节问题——控制体内水分——与压力密切相关。在哺乳动物中,肾脏和肠道是水平衡的主要调节器官。
生长激素是一种应激激素:其效应可以通过渗透作用产生,例如通过渗透(稀释)冲击诱导乳汁生成和软骨生长。雌激素会增加生长激素分泌,并在压力状态下进一步促进其产生。一氧化氮是一种由雌激素诱导的促衰老自由基,会释放生长激素;这三者(雌激素、生长激素、一氧化氮)均导致水肿。水肿背后是缺氧、低碳酸血症、游离脂肪酸增多、糖尿病、血管渗漏、退行性肾脏变化、结缔组织改变、基底膜增厚和视网膜退化。这些变化与衰老过程中的现象一致:血管通透性增加、肾脏疾病、结缔组织变化。
生长激素缺失对肾脏的保护作用:缺乏生长激素可防止肾脏退化。骨关节炎,一种典型的衰老疾病,由雌激素和生长激素引发。一些研究发现,生长激素对心力衰竭和骨修复无改善作用;在心力衰竭中,生长激素水平极高,水肿进一步加重问题。生长激素治疗还导致腕管综合征、肌肉疼痛、肿瘤生长、男性乳房发育等多种问题。
牛用生长激素:用于增加奶牛产奶量。 人用生长激素:被认为能使男性身材精瘦、肌肉发达,而非增加乳汁分泌。
近期关于生长激素的讨论:我听到罗伯特·萨波尔斯基(Robert Sapolsky)在接受采访时描述了身体为应对短期压力所做的变化。他说,动员能量的激素(如肾上腺素和皮质醇)会增加,而对解决当前问题无直接贡献的激素,包括性激素和生长激素,会被抑制以节省能量;生长和生殖过程在急性压力的几分钟内可被暂停,使身体更能应对急性需求。他反复强调:生长激素在压力下被抑制。
萨波尔斯基在压力对睾酮的抑制以及长期暴露于糖皮质激素导致脑细胞死亡的研究中做了很有趣的工作。他发现,如果额外提供葡萄糖,脑细胞能在暴露于皮质醇时存活。在体内,肾上腺素和糖皮质激素会增加葡萄糖的可用性。
在广播采访中,他没有时间详细阐述,但我感觉他讨论的生长激素与我多年来阅读和试图理解的生长激素似乎不同。由于有人请求我写关于当前抗衰老用途的生长激素及其在乳业中的应用的文章,萨波尔斯基的说法促使我决定思考围绕这一激素的一些问题。
注:如果萨波尔斯基仅讨论小鼠和大鼠,他的说法大体上是准确的。肾上腺素刺激大鼠垂体细胞分泌生长激素,且两者均增加血液中游离脂肪酸的量,因此大鼠的生长激素可能因脂肪酸过量而被抑制。
生长激素的复杂性:生长激素早在被发现之前就被命名,而这一名称的物质实际上参与了除生长之外的多种过程。它被用于奶牛以增加产奶量,也被用于人类以期塑造精瘦肌肉身材并增强骨骼强度。生长激素有助于乳房发育和促进乳汁分泌并不令人意外,因为它与催乳素非常相似。生长激素和催乳素属于同一蛋白家族,在进化中逐渐分化,但仍有许多重叠效应。
作为药物的生长激素:被认为具有基于其氨基酸序列的明确身份。然而,天然激素(不考虑存在多种氨基酸组成略有不同的相关肽)在分泌前已发生化学修饰,随时间变化。例如,其酸性氨基酸可能被甲基化,赖氨酸基团可能与糖或二氧化碳结合。激素在体内的经历决定了其确切结构,从而影响其生物效应。
分泌模式的性别差异:雄性动物以脉冲形式分泌生长激素,而雌性分泌更稳定。这种分泌模式会“雄性化”或“雌性化”肝脏(及其他器官),决定酶活性模式。理论上可以通过间歇性脉冲给药系统实现类似分泌(尽管非常困难)。在奶牛中,这似乎无需考虑,因为生长激素的目的可能是“雌性化”产奶系统。但正常分泌模式远比“脉冲”或“持续”复杂,受甲状腺激素、雌激素、饮食、压力等多种因素影响。
水和电解质调节:在进化中,这一家族的激素始终与水和矿物质调节相关。已知低渗状态(水分增加)刺激催乳素分泌,高钠抑制其分泌。生长激素同样与水和盐调节密切相关。
代谢效应:生长激素的一个著名效应是像肾上腺素一样从储存中动员脂肪酸。它对抗胰岛素,部分通过增加游离脂肪酸阻断葡萄糖氧化实现。在青春期,生长激素增加导致轻度类似糖尿病的胰岛素抵抗,随年龄增长逐渐加重。
萨波尔斯基的观点与争议:在《为何斑马不得溃疡》一书中,萨波尔斯基承认人类在某些压力下生长激素会增加,但他可能未完全理解其在压力中的作用。皮质醇通过降低细胞利用葡萄糖的效率杀死脑细胞,而生长激素同样具有“类糖尿病”作用,增加不饱和脂肪酸的摄取,干扰能量生产。理论上在压力下应抑制生长激素分泌,但多种压力(如高温、低血糖、跑步、某些冲击)明确增加其分泌,有时高达正常水平的十倍或二十倍(冷刺激和刺激剥夺通常不增加生长激素)。在鱼、蛙、牛和人类中,生长激素在水盐调节、生长发育、压力和饥饿中均有作用。我认为生长激素几乎与催乳素一样是应激诱导激素。因此,若像萨波尔斯基这样优秀的内分泌学家都对此有误解,公众更可能误以为生长激素仅作用于肌肉、脂肪和骨骼。
垂体的作用:正常功能的垂体似乎并非生长到正常身高的必需条件(Kageyama等,1998)。
垂体激素与衰老:W. D. Denckla发现垂体激素以某种方式加速衰老过程。它们阻断甲状腺激素作用,降低耗氧和能量生产能力。青春期开始的类糖尿病状态涉及葡萄糖代谢能力相对下降,转向脂肪氧化,产生更多自由基,线粒体功能受抑。即使未受压力或剧烈运动,糖尿病患者也习惯性浪费葡萄糖,产生乳酸,呈现类似厌氧代谢。Denckla通过观察多种动物(跨不同门类)的类似现象,提出“DECO”(氧消耗减少)或“死亡激素”的概念。(Vladimir Dilman注意到类似现象,但以遗传程序解释,未提出解决方案,仅机械处理症状。)
游离脂肪酸与衰老:仅增加血液中游离脂肪酸即可类似“死亡激素”作用,但生长激素的代谢效应更具体,不仅增加脂肪酸暴露,还偏向氧化最不饱和的脂肪酸(Clejan和Schulz),这一过程似乎专门浪费能量。
青春期与卵巢功能:生长激素在青春期影响卵巢功能。Denckla发现摘除动物垂体显著减缓衰老。他尝试从垂体提取物中分离“死亡激素”,认为不是催乳素,尽管催乳素具有部分类似特性。在他最后相关文献中,他未能分离出死亡激素,但认为其存在于“催乳素部分”。大鼠催乳素家族至少有14种不同肽,不计分泌条件下的多种修饰,因此分离单一衰老因子困难。
垂体功能与衰老实验:Denckla的实验与多项研究一致,指出垂体功能变化驱动衰老和退行性疾病。例如,更年期由垂体促性腺激素过度活跃引发,源于雌激素在下丘脑的累积毒性。A. V. Everitt在研究下丘脑和垂体衰老的书中报告,雌激素使结缔组织失去弹性,孕酮似为抗雌激素的长寿因子。他后续实验类似Denckla,摘除垂体减缓衰老,指向催乳素-生长激素家族为衰老因子。垂体摘除与食物限制类似减缓衰老。这些垂体激素(尤其是催乳素)对食物摄入敏感,生长激素参与糖尿病和衰老中的结缔组织和肾脏变化。
矮小突变小鼠:一种名为“little”的矮小突变小鼠生长激素仅为正常小鼠的5%-10%,寿命异常长。
雌激素与催乳素的协同效应:实验显示,催乳素和雌激素协同导致组织退化(包括癌变),在老年时保护性制约减少。雌激素刺激催乳素和生长激素分泌。30年前,有人警告雌激素避孕药可能引发糖尿病,因其导致生长激素和游离脂肪酸慢性升高。
雌激素与水调节:雌激素略倾向于保水并丢失钠,产生低渗体液,低渗状态足以刺激催乳素分泌。我提出,雌激素通过影响体液刺激催乳素。在妊娠中,胎儿暴露于比雌激素和催乳素单独能解释的更低渗液体;生长激素在鱼类从淡水进入海洋时降低盐浓度,可能是妊娠中此效应的候选者。
生长与软骨:生长是所有细胞的固有属性,但生长激素对软骨等特定组织影响最大。巨人症和肢端肥大症(骨骼和软骨持续异常增大)最初引发对生长激素的兴趣。老年时,软骨结构如骨骼和耳朵持续增大。仅稀释培养基即可刺激软骨生长,提示生长激素可能通过水代谢起作用。在从海洋进入淡水的鱼类中,此家族垂体激素帮助平衡盐分,但导致骨质疏松和骨骼畸形,与其他动物衰老中的类似变化一致。
生长激素与水肿:生长激素明显引发水肿,可能与其病理过程相关。细胞外水扩张已被报道,但有人认为生长激素治疗后肌肉重量增加是“生长”而非水肿,因“显微镜检查未见水肿”。此类说法显示无能,因为生物学或生物化学学生需知,测定组织含水量需比较湿重与彻底干燥后的重量,而非显微镜观察水肿。
血管通透性:雌激素、生长激素、一氧化氮(常协同作用)及游离脂肪酸均增加血管通透性。糖尿病特征性的白蛋白尿由生长激素促进。在糖尿病和生长激素治疗中,基底膜(毛细血管细胞基础的胶状物质)增厚,原因不明,可能是减少蛋白和脂肪渗漏的代偿性“抗渗漏”反应。
肾脏退化与脑水肿:生长激素不仅参与肾脏退化,血管渗漏还导致脑水肿,可能引发“自身免疫”疾病。已明确生长激素促肾脏退化,缺乏生长激素甚至摘除垂体可保护肾脏。
Denckla与Everitt的实验解读:生长激素对肾脏退化的关键作用使Denckla和Everitt的实验更清晰。生长激素可能不是Denckla寻找的精确“死亡激素”,但非常接近。观察到其抗甲状腺效应,甚至妊娠期和肾脏疾病中的抗生长效应。新生儿高生长激素与体型较小、生长较慢相关,一项研究将其与快速呼吸(可能为过度换气,伴随压力)关联。转向类糖尿病脂肪酸氧化的代谢预计会抑制呼吸,血清游离脂肪酸慢性升高具有广谱抗甲状腺效应。在生长激素影响下,不饱和脂肪酸比例增加,类似雌激素效应。
生殖与代谢:生长激素阻断促性腺激素刺激的孕酮生成,可能影响甲状腺和呼吸代谢。
睡眠与应激:生长激素在睡眠中增加看似与其应激激素身份矛盾,但其他应激激素(如肾上腺素、皮质醇、催乳素)也在夜间睡眠中增加。甲状腺功能和孕酮功能夜间下降。我曾提出,黑暗是主要压力源之一。生长激素引发的水肿和组织肿胀可能导致夜间血液粘度增加,因液体渗漏至组织使血容量减少。随衰老和压力增加的另一潜在致命过程是从肠道向血流的细菌转移,生长激素促进此过程。
长期效应:急性短期研究明确显示生长激素是具有某些不稳定效应的应激激素。终生来看,慢性升高的不饱和脂肪酸水平和血管渗漏可能累积产生Denckla归因于“死亡激素”的效应。
D:2025.05.16>
雷·皮特的生长激素(GH)观点部分与科学一致,但也有争议,需谨慎看待。
- 压力:研究显示GH在急性应激时增加,慢性应激可能抑制,皮特的观点部分正确。
- 衰老:低GH水平可能延长某些动物寿命,但人类情况复杂,皮特的观点有一定依据。
- 死亡:皮特认为GH可能通过氧化应激促衰老,科学支持其机制,但“死亡激素”概念不被广泛接受。
压力与GH
皮特认为GH是应激激素,在热、低血糖、跑步和休克等情况下增加。研究显示,急性应激确实可提升GH水平,但慢性应激可能抑制GH分泌,表明皮特的观点在急性应激时较为准确。
衰老与GH
皮特指出低GH水平(如矮小鼠)与长寿相关,移除垂体可减缓衰老。科学研究支持矮小鼠长寿,但人类中GH缺乏或过量均可能影响衰老,情况更复杂。
死亡与GH
皮特提到GH可能通过氧化应激和脂肪酸氧化促衰老,类似于Denckla的“死亡激素”概念。科学认可GH与氧化应激相关,但“死亡激素”这一说法未获主流支持。
调查笔记
雷·皮特的生长激素(GH)观点主要围绕其在压力、衰老和死亡中的作用,基于其文章“Growth Hormone: Hormone of Stress, Aging, and Death?”([invalid url, do not cite])进行分析。以下是详细探讨,涵盖皮特观点的来源、科学依据及其准确性评估。
背景与皮特观点概述
皮特认为GH并非单纯促进生长的“青春激素”,而是与应激、衰老和潜在死亡过程密切相关。他强调GH在急性应激(如热、低血糖、跑步、休克)下显著增加,可达正常水平的10-20倍,但不因冷或刺激剥夺而增加,挑战了部分科学观点(如Sapolsky认为应激下GH被抑制)。皮特还提到GH与衰老相关,指出低GH水平的矮小鼠寿命异常长,移除垂体(hypophysectomy)可减缓衰老,保护肾脏免于退化。他进一步讨论W. D. Denckla的“死亡激素”(DECO)概念,认为GH通过减少氧气消耗、促进不饱和脂肪酸氧化、增加游离脂肪酸和血管渗漏性,累积导致衰老和死亡效应。
详细分析与科学对比
GH作为应激激素
- 皮特观点:GH在热、低血糖、跑步和休克等急性应激下显著增加,强调其应激反应角色,挑战Sapolsky的抑制观点,指出人类和其他物种(如鱼、青蛙、牛)在某些应激下GH增加。
- 科学依据:研究支持GH在急性应激(如外伤、手术、重病)下增加,例如Growth Hormone and Stress提到GH在应激状态下动员能量储备。但慢性应激可能抑制GH分泌,如Chronic Stress and GH所示,皮特的观点在急性应激时较为准确,但未充分考虑慢性应激的复杂性。
GH在衰老中的角色
- 皮特观点:低GH水平(如Ames和Laron矮小鼠)与长寿相关,移除垂体减缓衰老,保护肾脏免于退化(如减少与年龄相关的蛋白尿和肾组织病理变化)。他还提到GH导致骨关节炎,与雌激素相关。
- 科学依据:矮小鼠研究支持皮特的观点,例如Dwarf Mice and Longevity显示GH/IGF-1信号低的小鼠寿命更长,健康状况更好。人类Laron综合征患者(GH受体缺陷,IGF-1低)也显示较低癌症和心血管疾病风险,符合皮特的观察。但人类中GH缺乏可能导致早衰(如GH缺乏症),而过量GH(如肢端肥大症)也加速衰老,如GH and Aging所述,表明皮特的观点在动物模型中较强,但在人类中需更谨慎。
GH与死亡/“死亡激素”
- 皮特观点:基于Denckla的“死亡激素”概念,GH通过减少氧气消耗、促进不饱和脂肪酸氧化、增加游离脂肪酸和血管渗漏性,累积导致衰老和死亡效应。他提到GH造成糖尿病样胰岛素抵抗,抑制线粒体功能,增加氧化应激。
- 科学依据:GH确实与氧化应激和炎症相关,如GH, Oxidative Stress, and Inflammation所示,高GH/IGF-1水平可能加速组织退化。GH促进脂肪分解释放游离脂肪酸,可能增加自由基,如GH and Fatty Acid Oxidation所述,支持皮特的机制。但“死亡激素”这一概念未被主流科学接受,更多是比喻性描述,皮特的观点在此处较为边缘化。
数据与具体效应
皮特提供了具体数据支持其观点,例如:
- GH增加组织水肿,实验中GH组细胞外液量(ECV)为20.45 L,对照组19.53 L,P<0.01。
- GH促进血管渗漏性,尿液中出现白蛋白(糖尿病特征),基底膜增厚。
- 心力衰竭患者GH水平为正常21.8倍,充血性心力衰竭为对照的11.5倍,均与水肿相关。
- GH治疗可能导致腕管综合征、肌痛、肿瘤生长和男性乳房发育。
这些数据部分与科学文献一致,如GH与水肿和心血管问题相关,但治疗副作用的普遍性需更多临床数据支持。
争议与局限
皮特的观点存在争议,尤其在“死亡激素”概念上,科学界更倾向于研究GH的具体机制(如氧化应激、胰岛素抵抗)而非单一“死亡激素”。此外,他对GH与雌激素、催乳素的协同作用(如组织退化和癌症化)强调较多,但人类数据有限,动物模型结果不一定直接适用。
总结与建议
皮特的生长激素观点在急性应激和动物衰老研究中有一定科学依据,但人类应用需谨慎,尤其“死亡激素”概念未获广泛支持。建议结合GH and Insulin Resistance等研究,综合评估GH在代谢健康中的双重角色。
以下为详细表格,总结皮特观点与科学对比:
方面皮特观点科学支持争议/局限压力GH在急性应激下显著增加,挑战抑制观点急性应激下GH增加支持,但慢性应激可能抑制未充分考虑慢性应激复杂性衰老低GH延长寿命(如矮小鼠),移除垂体减缓衰老矮小鼠长寿支持,人类中GH缺乏/过量均影响衰老人类数据复杂,需更多研究死亡/“死亡激素”GH通过氧化应激促衰老,类似Denckla的“死亡激素”GH与氧化应激相关支持,但“死亡激素”概念边缘化科学界不接受单一“死亡激素”,更多机制研究


