Referenzintervalle für Steroidhormone bei gesunden 6- bis 15-jährigen Mädchen in China basierend auf Flüssigkeitschromatographie-Tandem-Massenspektrometrie
Die Beurteilung der adrenalen und gonadalen Funktion bei heranwachsenden Mädchen ist entscheidend, um deren Entwicklung zu verstehen und potenzielle Störungen zu diagnostizieren. Steroidhormonspiegel dienen dabei als zentrale Biomarker. Die Flüssigkeitschromatographie-Tandem-Massenspektrometrie (LC-MS/MS) hat sich aufgrund ihrer hohen Sensitivität, Spezifität und Fähigkeit zur Trennung komplexer biologischer Gemische als leistungsstarkes Analyseverfahren zur Messung von Steroidhormonen etabliert. Ziel dieser Studie war die Erstellung von Referenzintervallen für sechs Steroidhormone bei gesunden chinesischen Mädchen im Alter von 6 bis 15 Jahren unter Verwendung von LC-MS/MS, um eine bestehende Literaturlücke zu schließen.
In die Studie wurden 981 Mädchen aus Mittel- und Grundschulen in Shunyi, Peking, mittels Cluster-Stichprobenauswahl eingeschlossen. Nach Ausschluss von 265 Teilnehmerinnen aufgrund schwerer Erkrankungen, Medikamenteneinnahme oder erhöhtem Body-Mass-Index verblieben 716 gesunde Mädchen. Die Probandinnen wurden in vier Altersgruppen eingeteilt: 6 bis <9 Jahre, 9 bis <11 Jahre, 11 bis <13 Jahre und 13–15 Jahre. Der Pubertätsstatus wurde anhand der Tanner-Stadien für Brustentwicklung (B) und Schambehaarung (PH) durch geschulte Pädiater mittels Interviews ermittelt.
Nüchternserumproben wurden zwischen 7:30 und 8:30 Uhr entnommen, zentrifugiert und bei −80°C gelagert. Freies Testosteron wurde mittels Chemilumineszenz-Immunoassay (CLIA) auf einem Maglumi 2000-Analysegerät gemessen. Die übrigen fünf Hormone – Pregnenolon, 17α-Hydroxyprogesteron, Corticosteron, Dehydroepiandrosteron und Androstendion – wurden mittels LC-MS/MS (Agilent 1200-HPLC-System gekoppelt mit AB Sciex API5000-Massenspektrometer) quantifiziert. Das Verfahren wies eine exzellente Präzision auf, mit intra- und interassay Variationskoeffizienten unter 10 %.
Die statistische Analyse erfolgte mit SPSS Version 23.0. Aufgrund nicht-normalverteilter Hormonspiegel wurden die 2,5., 25., 50., 75. und 97,5. Perzentile für jede Altersgruppe und Tanner-Stufe berechnet. Die Varianzanalyse erfolgte mittels Kruskal-Wallis-Test (Signifikanzniveau p <0,05).
Es zeigten sich signifikante altersabhängige Veränderungen bei fünf der sechs Hormone. Pregnenolon blieb bis zum 9. Lebensjahr stabil, stieg dann signifikant an (Median von 0,20 mg/L auf 0,46 mg/L in der Gruppe 13–15 Jahre). 17α-Hydroxyprogesteron stieg graduell von 0,42 ng/mL auf 0,79 ng/mL an. Dehydroepiandrosteron zeigte einen kontinuierlichen Anstieg von 0,61 mg/L auf 3,80 mg/L, Androstendion von 0,14 mg/L auf 0,97 mg/L. Freies Testosteron stieg progressiv von 3,00 pg/mL auf 3,80 pg/mL. Corticosteron blieb mit Medianswerten zwischen 1,27 mg/L und 1,58 mg/L stabil.
In Bezug auf die Tanner-Stadien der Brustentwicklung wurden für alle Hormone außer Corticosteron signifikante Anstiege beobachtet. Pregnenolon erhöhte sich von 0,22 mg/L (Tanner I) auf 0,48 mg/L (Tanner IV–V), Dehydroepiandrosteron von 0,72 mg/L auf 4,54 mg/L. Freies Testosteron stieg von 2,90 pg/mL auf 3,90 pg/mL.
Die hormonellen Veränderungen spiegeln die physiologische Entwicklung von Nebennierenrinde und Gonaden wider. Der Pregnenolon-Anstieg ab dem 9. Lebensjahr korreliert mit der ACTH-induzierten Aktivierung des D5-Stoffwechselwegs während der frühen Adrenarche. Der kontinuierliche Dehydroepiandrosteron-Anstieg ab 6 Jahren entspricht der Differenzierung der Nebennierenrinde. Die Zunahme von Androstendion und freiem Testosteron lässt sich auf die steigende Anzahl 3β-HSD- und Cyt-b5-doppelpositiver Zellen in der Nebennierenrinde sowie ovarielle Produktion zurückführen. Die Stabilität von Corticosteron unterstreicht seine Rolle als Aldosteron-Vorstufe unter Regulation des Renin-Angiotensin-Systems.
Die etablierten LC-MS/MS-Referenzintervalle bieten klinisch wertvolle Orientierung für die Diagnostik pädiatrischer endokriner Störungen wie pubertas praecox, adrenogenitalem Syndrom oder Nebenniereninsuffizienz. Die Ergebnisse betonen die Notwendigkeit alters- und pubertätsstadienadaptierter Referenzwerte, da hormonelle Konzentrationen eng mit dem Entwicklungsstadium korrelieren. Diese Daten liefern zudem Baseline-Informationen zur physiologischen Adrenarche und Gonadarche chinesischer Mädchen und ermöglichen künftige Studien zu Umwelteinflüssen auf die Pubertätsentwicklung.
Zusammenfassend etabliert diese Studie umfassende Referenzintervalle für sechs Steroidhormone bei gesunden chinesischen Mädchen, gemessen mittels LC-MS/MS als Goldstandard. Die Daten demonstrieren signifikante Entwicklungsabhängigkeit der Hormonkonzentrationen und tragen zum Verständnis normaler endokriner Entwicklungsprozesse bei.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000000771