生长激素的主要作用是促进机体的合成、代谢和蛋白质的合成，刺激骨骼的生长。生长激素可以直接作用于前软骨细胞，使其分化为软骨细胞，并刺激肝脏和局部类胰岛素生长因子IGF的合成，也可以刺激软骨细胞中IGF受体的表达，作用均可以促进长骨的纵向生长。
此外，生长激素还可以直接刺激成骨细胞的代谢，使骨钙素水平升高，刺激骨的生长，性成熟以后骨骺线逐渐闭合，股骨长度就不再增加，但是生长激素对于骨代谢、维持骨矿物质的含量以及骨密度仍然起着重要的作用。
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