青春期生長突增和性成熟的神經(jīng)內(nèi)分泌控制已經(jīng)得到了完全證明。在線性生長、性成熟和骨成熟指標(biāo)間的關(guān)系說明了男女孩青春期的總體成熟因子。但是，關(guān)于骨成熟速度與父母大小（父母身高中值）、青春期線性生長之間關(guān)系的性別差異了解較少。

    許多報(bào)告說明，成年身高與青春期生長突增的開始時(shí)間無相關(guān)。成熟度的遺傳控制似乎與最終身高的遺傳控制無關(guān)。生命期初期存在成熟速度的性別差異是毫無疑問的，在出生前和出生后年齡上女孩生理成熟度和骨成熟度提前于男孩。證據(jù)也提示，環(huán)境應(yīng)激對(duì)男性生長和成熟的影響比女性更大。MZ雙生子研究對(duì)生長遺傳控制的性別差異提供了進(jìn)一步的了解。女性MZ雙生子對(duì)大部分年齡上的身高，以及身高速度高峰年齡比男性MZ對(duì)更加一致。在系列身高測量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的父母-后代相關(guān)分析表明，父母-女兒之間的相關(guān)系數(shù)高于父母-兒子的相關(guān)。在對(duì)這些結(jié)果的解釋中，某些作者認(rèn)為女孩有更好的生長“發(fā)育穩(wěn)態(tài)”（canalization）。

    對(duì)縱斷數(shù)據(jù)使用數(shù)學(xué)模型分析青春期生長突增，可概括生長過程的重要特征，顯示明顯的性別差異，身高速度高峰及出現(xiàn)年齡顯示顯著的性別差異。最大性別差異在于青春期生長過程中的時(shí)間和身體大小。對(duì)成年大小性別差異的分解說明，引起這種差異的主要因素是男孩青春期生長突增開始較晚和更高的強(qiáng)度。

    在以前的大部分研究中，僅局限于生長模式的分析，尚未針對(duì)以下幾個(gè)問題進(jìn)行研究：（a）成熟速度如何影響男女青春期身高生長曲線的形狀？（b）在一定程度上代表兒童生長潛力的父母身高中值對(duì)男女青春期個(gè)體生長有何影響？

材料與方法

    男女孩縱斷數(shù)據(jù)來自1961至1972年Wroc?aw（弗羅茨瓦夫）生長研究（WGS）。研究計(jì)劃開始時(shí)有425名男孩和435名女孩，約在每年的春天（4-5月）對(duì)受試者進(jìn)行檢查。在前8年中，丟失了390名受試者。在檢查測量期結(jié)束時(shí)，受試者減少到男196名和女212名。

    仍然在研究之中的受試者身高體重與8歲年齡時(shí)丟失的受試者無顯著差異。因此，這一階段受試者的丟失似乎是隨機(jī)的。所有參加研究的受試者為Wroc?aw市的居民。每名受試者有8~13次測量數(shù)據(jù)，男女第一次測量和最后一次測量的年齡分別為7.95±0.32歲、18.30±0.96歲和7.93 ± 0.31歲、17.25 ± 0.82歲。使用Preece–Baines模型1（PB1）,擬合196名男和212名女的個(gè)體數(shù)據(jù)。通過比較標(biāo)準(zhǔn)誤差和估價(jià)測量誤差判斷擬合優(yōu)度。根據(jù)擬合曲線得出7個(gè)生物學(xué)參數(shù)：開始時(shí)的年齡、身高、速度（T1,H1,V1）；身高速度高峰時(shí)的年齡、身高、速度（T2,H2,V2）和成年身高（AH）。假設(shè)7個(gè)參數(shù)概括了個(gè)體青春期生長形式和這一時(shí)期生長曲線的特征。在曲線擬合后，有34名女孩因估價(jià)的開始年齡比第一次測量年齡小1.5歲而排除。有父母身高中值和骨齡數(shù)據(jù)的受試者進(jìn)一步減少到男186名和女166名。

    在14名晚熟男孩（7.6%），擬合的最后兩次測量差值超過2.0cm，其中4名男孩超過3cm。在這些男孩，模型估價(jià)的成年身高比最后測量值平均高2.4±1.4 cm。成熟速度由骨齡確定，以生活年齡減男14、女12歲時(shí)的骨齡差（CA-BA）表示。曾經(jīng)有假設(shè)，一定生活年齡上的骨齡測定能夠確定受試者骨成熟度的提前或延遲，可作為檢查測量前狀況的概括和骨成熟速度的推斷。因此，將生活年齡與骨齡之間的差值做為成熟速度。使用TW2-20塊骨的方法估價(jià)骨成熟度。父母身高中值為母親和父親身高的平均數(shù)，在許多最終身高預(yù)測方法中使用父母身高中值，在一定程度上代表了遺傳潛力。

    進(jìn)行兩種類型的分析。因?yàn)榍啻浩谏L的7個(gè)生物學(xué)參數(shù)之間存在高度相互關(guān)系，產(chǎn)生高水平的冗余，所以使用主成分分析（PAC）將相關(guān)的參數(shù)數(shù)量減少為少數(shù)獨(dú)立的因素。將高度相關(guān)的參數(shù)（共享高共同方差）合理地相結(jié)合為一個(gè)因素，使用Householder方法進(jìn)行PCA分析，使用最小二乘法計(jì)算特征值；使用Quartimax旋轉(zhuǎn)，最大化平方的方差，標(biāo)準(zhǔn)化每一因素的載荷。接下來，分男女使用多元線性回歸分析每個(gè)體提取的因子分值與CA-BA差和父母身高中值的關(guān)系。

結(jié)果

    PB1模型對(duì)184名男孩和166名女孩個(gè)體數(shù)據(jù)擬合優(yōu)度的統(tǒng)計(jì)量說明了良好的精確度?？傆?jì)殘數(shù)方差（男0.773±0.534cm²，女0.268±0.186cm²）和估計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)誤差(男0.875±0.287cm ，女 0.518±0.173cm)低于或類似于其它研究，游程檢驗(yàn)表明模型無顯著性偏差。女孩的標(biāo)準(zhǔn)誤也與身高0.39cm的觀察者重復(fù)測量誤差相似，但比男孩高兩倍。殘數(shù)方差和估價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)誤表現(xiàn)出顯著的性別差異(Mann–Whitney U 檢驗(yàn)，Z =11.4, P < 0.01)。這是由于男孩有較高的參數(shù)方差和向右偏斜所致。

    表1為經(jīng)PB1模型擬合而得出的7個(gè)生物學(xué)參數(shù)的相關(guān)系數(shù)矩陣。男女孩突增過程中達(dá)到的身高參數(shù)（H1,H2,AH）之間高度相關(guān)，男孩的相關(guān)程度更高。時(shí)間參數(shù)（開始和身高速度高峰）也高度相關(guān)，但是速度參數(shù)（開始和高峰速度）僅在男孩相關(guān)。參數(shù)之間的相關(guān)存在性別差異，男孩身高速度高峰年齡與所有其它參數(shù)有顯著的相關(guān)，而女孩T2僅與速度參數(shù)（V1,V2）、突增開始年齡（T1）相關(guān)，與身高速度高峰所達(dá)到的身高表現(xiàn)出弱但顯著性的相關(guān)。女孩的V2與V1無相關(guān)，V1與身高參數(shù)表現(xiàn)出較強(qiáng)的相關(guān)，特別是與H1。此外，女孩V2與成年身高弱相關(guān)。

    表2給出了擬合PB1模型得出的7個(gè)生物學(xué)參數(shù)的主成分分析的結(jié)果。男孩出現(xiàn)3個(gè)獨(dú)立成分，女孩4個(gè)主成分。所有的特征值>1.0，因此具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在旋轉(zhuǎn)后(Quartimax)，男孩的3個(gè)成分解釋了總方差的90%，而女孩4個(gè)成分解釋了總方差的97%。剩余參數(shù)的相關(guān)都不大于0.1或小于-0.1，僅有1項(xiàng)達(dá)到0.15%。

    男女孩第一主成分分別解釋了殘數(shù)方差的43.1%和39.1%，反應(yīng)了兩性別所達(dá)到的身高（H1,H1,AH）。這些參數(shù)的載荷>0.8。因此，PC1定義為身體大小的成分，說明了青春期所達(dá)到的身高。第二主成分分別解釋了男女孩方差的32.5%和28.1%，與參數(shù)的時(shí)間（T1,T2）有關(guān)，而且在男孩也與開始速度（V1）相關(guān)。這個(gè)成分定義了女孩青春期開始時(shí)間，區(qū)分了早熟與晚熟；在男孩，它描述了時(shí)間和速度的特征。在兩性別，第三主成分表現(xiàn)出身高生長速度高峰（V2）的較高載荷。女孩提取的第四主成分與青春期突增開始時(shí)的身高生長強(qiáng)度（V2）有關(guān)。

    表3列出了成熟速度（CA-BA）與提取的主成分分值之間的多元回歸分析結(jié)果?；貧w系數(shù)表明成熟速度與主成分分值之間高度相關(guān)，分別解釋了男女孩方差的57%和46%。男孩青春期身高生長模式與骨成熟度提前的相關(guān)高于女孩。男孩標(biāo)準(zhǔn)化b值說明與PC2（突增開始時(shí)間和強(qiáng)度）高度相關(guān)，與PC3的相關(guān)較低（身高速度高峰）。在女孩也類似，12歲時(shí)骨成熟度提前與PC2（突增開始時(shí)間）高度相關(guān)，與PC4（突增初始強(qiáng)度）中等相關(guān)，與PC1（達(dá)到的身高）低但顯著性相關(guān)。男孩身高大小主成分似乎不依賴于14歲時(shí)的骨齡提前。應(yīng)注意的是，男孩b值為負(fù)、女孩為正，但這并不說明相反方向的相關(guān)關(guān)系，而是由Quartimax旋轉(zhuǎn)改變了特定參數(shù)的載荷符號(hào)所致，這一點(diǎn)在解釋結(jié)果時(shí)是重要的。青春期成熟速度與身高生長模式之間的關(guān)系存在明顯的性別差異，代表突增強(qiáng)度（V2）的PC3，在女孩并不依賴于成熟速度，而在男孩卻隨成熟速度而增加。成熟速度揭示，對(duì)女孩突增過程中所達(dá)到的身高有獨(dú)立作用。

    表4概括了父母身高中值與主成分分值的多元回歸結(jié)果。男女多變量回歸系數(shù)是顯著的，分別解釋了方差的20%和42%。父母身高中值僅與PC1（突增中達(dá)到的身高和成年身高）顯著相關(guān)，女孩的相關(guān)高于男孩。父母身高中值與兩性別的PC2相關(guān)，也與女孩的PC4相關(guān)，但與男女孩代表身高速度高峰的PC3都無相關(guān)。這就提示，突增開始時(shí)間及其初始速度對(duì)父母身高有一定程度的依賴性。根據(jù)男女孩T1、T2和PC2載荷的符號(hào)，開始時(shí)間參數(shù)受到影響的方向相同，即隨父母身高增加，兒童傾向于較早地進(jìn)入身高突增。

討論

    本文使用了最好的的PB1模型，與其它模型相比有顯著較高的精確性，可使用少數(shù)解釋常數(shù)概括生長過程，估價(jià)兩觀察點(diǎn)之間的生長。但是與其它模型一樣，對(duì)于經(jīng)驗(yàn)身高數(shù)據(jù)，PB1模型多少會(huì)強(qiáng)制產(chǎn)生“剛性形狀”而假定提供了生長曲線的真實(shí)解釋。這樣就導(dǎo)致了某些偏差（經(jīng)驗(yàn)值和估價(jià)值之間的差異），同時(shí)也受到測量誤差和短期生長速度變化的影響。普遍使用擬合的準(zhǔn)確性檢驗(yàn)來說明模型在多大程度上代表了生長過程。

    擬合優(yōu)度表明了顯著的性別差異，可能的主要原因?yàn)椋撼饬?4名女孩可能降低了殘數(shù)方差，而且總體上來說，男孩傾向于更易受到環(huán)境因素的影響，導(dǎo)致生長速度的更大可變性，例如男孩季節(jié)性身高速度變化大于女孩。

    主成分分析產(chǎn)生了男孩3個(gè)、女孩4個(gè)有意義的因素。前兩個(gè)為兩性別的身體大小和時(shí)間主成分。第一個(gè)主成分區(qū)分了青春期生長突增中的高矮受試者。身體大小因素較高的貢獻(xiàn)率源于身高速度高峰。生長的大小、時(shí)間和強(qiáng)度選擇性地受到這兩個(gè)因素的影響。骨成熟速度對(duì)提取的成分的影響存在明顯的性別差異，女孩成熟速度影響了突增開始時(shí)間和強(qiáng)度，但對(duì)男孩的影響小于女孩。突增開始時(shí)成熟速度對(duì)強(qiáng)度有中等影響，而對(duì)女孩的身高速度高峰影響較小。骨成熟速度對(duì)女孩突增中所達(dá)到的身高的影響較弱，但具有顯著性，而男孩骨成熟速度對(duì)青春期生長突增開始的時(shí)間和強(qiáng)度有高度影響，但對(duì)達(dá)到的身高無影響。似乎骨成熟提前女孩開始突增時(shí)的身高高于骨成熟延遲者。

    某些研究注意到，早熟者的青春期突增比晚成熟者表現(xiàn)出更高的生長強(qiáng)度。提示早熟者生長速度的增加對(duì)于突增中的身高增長貢獻(xiàn)較大，補(bǔ)償了總生長期的減少，也減小了成年身高的變化。這和成年身高與身高速度高峰時(shí)間無關(guān)的事實(shí)相一致。本研究表明，在女孩這種補(bǔ)償作用較小，生物學(xué)參數(shù)相關(guān)矩陣中女孩身高速度高峰年齡與速度高峰之間的相關(guān)低于男孩，即-0.26和-0.52（表1）。而且，女孩的骨成熟速度與身高速度的增加（開始時(shí)與突增高峰時(shí)生長速度之差），以及與突增持續(xù)時(shí)間（啟動(dòng)年齡與身高速度高峰年齡之差）為負(fù)相關(guān)，并低于男孩：女孩分別為-0.14（無顯著性）和-0.16（P <0.05）；男孩分別為0.20（P <0.01）和-0.35（P <0.001）。

    Loesch et al.曾報(bào)告，男女孩身高生長時(shí)間和速度與骨成熟之間的一致性是不同的。男女孩身高速度高峰均在骨成熟速度高峰之后出現(xiàn)，但男孩的骨成熟速度高峰強(qiáng)度較低，而且在高峰之后身高增長持續(xù)時(shí)間較長。這就說明，女孩青春期開始較早與雌性激素較早分泌有關(guān)，對(duì)骨成熟的加速作用大于對(duì)身高的作用，降低了青春期身高的增長。在男孩，睪酮刺激身高增長，同時(shí)加速骨成熟速度。如果如此，那么女孩的補(bǔ)償作用可能更多地依賴于青春期前的身高增長，女孩青春期前身高生長速度的增長補(bǔ)償了總生長期的縮短是可能的。女孩12歲時(shí)骨成熟提前與身體大小的主成分（PC1）之間顯著性相關(guān)，以及與身高速度高峰之間（PC3）無相關(guān)是這種假設(shè)的邏輯性結(jié)果。第一，女孩的這種補(bǔ)償模型不如男孩有效。第二，由于雌性激素對(duì)骨化的加速作用，身高速度高峰不依賴于成熟速度。這種假設(shè)尚需在其它人群的縱斷數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。

    父母身高中值明顯影響青春期生長突增中的身體大小主成分，因而調(diào)節(jié)身高參數(shù)（H1,H2,AH）。女兒達(dá)到的身高與父母身高中值之間的相關(guān)關(guān)系大于兒子，提示兩種可能的機(jī)制：女孩的生長的“發(fā)育穩(wěn)態(tài)”較好和男孩長期變化的“選擇性”影響。

    總之，骨成熟速度不同的男女孩青春期生長突增在時(shí)間上顯著不同，并且突增強(qiáng)度也存在一定的差異。早熟男孩表現(xiàn)有較高的初始速度和身高速度高峰，而早熟的女孩僅表現(xiàn)為突增開始時(shí)生長速度的增加。此外，骨成熟提前女孩在突增過程中的身高較高。這些結(jié)果可能提示，總生長期縮短女孩的補(bǔ)償作用小于男孩。父母身高調(diào)節(jié)男女孩青春期中所達(dá)到的身高，而影響個(gè)體生長曲線沿身高軸的位置。父母身高中值對(duì)于女孩參數(shù)的影響較大。