GnRH分泌异常性疾病大致分为：①GnRH分泌提前或过多（如真性性早熟）；②GnRH分泌不足或释放延迟（特发性低促性腺素性功能减退症、Kallmann综合征、神经病变所致的继发性性功能减退症或青春期延迟等）；③GnRH释放频率和（或）幅度异常（下丘脑性闭经、高FSH血症性少精子症、多囊卵巢综合征）；④GnRH分泌受抑制（高PRL血症性闭经、内源性阿片样肽作用增强引起的闭经等）。
GnRH分泌过多或启动时间提前引起性早熟或性腺功能亢进
特发性真性性早熟
在特发性性早熟（idiopathic sexual precosity）中，散发性病例以女性多见，女性与男性比例约为4∶1。家族性特发性性早熟主要累及男性，常染色体显性或隐性遗传。目前认为，其发病与下丘脑发育异常、GnRH分泌增多或启动GnRH分泌的时间提前有关，血清LH、FSH和睾酮（或雌二醇）基础值增高，但对GnRH兴奋试验的反应正常。患儿的性腺发育提前，男孩先出现睾丸及阴茎增大，继而出现阴毛，声音变粗，肌肉发达；女孩提前出现乳腺发育，阴毛生长和月经来潮，骨龄及身高均超过同龄儿童。如不及时治疗，终因长骨干骺融合过早而致身材过矮。
中枢神经病变所致的真性性早熟
约10%女性及60%男性性早熟的病因在上丘脑后部、第三脑室底部或正中隆突。病变可为颅咽管瘤、松果腺瘤、星形细胞瘤、脑炎、粟粒性结核、结节性硬化、脑积水、脑穿通畸形、颅狭小症、小头症等。
GnRH分泌不足或释放延迟导致低促性腺素性性腺功能减退症
GnRH分泌不足是最常见的神经内分泌疾病，可因下丘脑器质性病变或功能障碍引起。下丘脑分泌GnRH不足、GnRH受体异常或垂体分泌LH及FSH缺乏均可导致低促性腺素性功能减退症。
特发性低促性腺素性性腺功能减退症
由于下丘脑分泌GnRH的神经元缺如或数目减少与功能降低，或因GnRH基因异常导致血LH、FSH、睾酮（或雌二醇）降低。青春期发育延迟，性腺不发育，第二性征不明显。女性无月经，乳腺细小，阴毛少；男性睾丸和阴茎均小，阴毛、腋毛稀少，喉结不明显，呈类阉割体型。性腺功能减退的程度轻重不一，但不伴嗅觉障碍，也无器质性颅内病变或垂体疾病。
GnRH兴奋试验有助于本综合征的诊断。静脉注射GnRH 100～200μg或4小时内静脉滴注GnRH 240μg，本病患者血FSH无反应，LH在30分钟时稍升高，少数患者可出现正常反应。反应较差或呈延迟反应者可隔日肌肉或静脉注射GnRH 50～100μg，每日1次，连续3天或2周后重复此试验，多可获得正常反应，血LH和FSH可升高至基础值的1.5～2.5倍。特发性低促性腺素性性腺功能减退症应与Kallmann综合征和颅中线结构不发育（如De Morsier综合征）鉴别。
本综合征的治疗按LH分泌的生理频率与幅度，脉冲式给予外源性GnRH，每90分钟给1次脉冲注射（含GnRH 5μg），总疗程6～12个月，每个脉冲的GnRH量可根据个体对治疗的反应酌情调整。如无GnRH，也可用HCG或人绝经促性腺激素（human menopause gonadotropin，HMG）代替，但易引起超排卵与流产。
Kallmann综合征
Kallmann综合征为常见的低促性腺素性性腺功能减退症，伴嗅觉失敏（或丧失）和神经缺陷（神经性耳聋及色盲等），详见Kallmann综合征。主要病变在下丘脑及其邻近的嗅觉中枢，GnRH分泌不足是本病的主要发病原因。若伴发渗透压受体功能异常及渴感异常，说明下丘脑病变广泛。该病可呈X连锁隐性遗传、常染色体显性遗传或常染色体隐性遗传。血LH、FSH及睾酮均低或测不出。一次注射GnRH后，血LH及FSH仍低或不起反应；但经数日多次注射后出现LH/FSH升高反应甚至超高反应。用此试验可鉴别垂体疾病所致的低促性腺素性性腺功能减退症。氯米芬（clomifene）可在受体部位与雌二醇竞争，本病患者口服氯米芬（每次50mg，每天1～2次，连续14～30天）后无反应，而正常人的血LH明显升高。
外源性GnRH是本病的最佳治疗药物。在无GnRH供应或患者FSH缺乏不严重时，可用睾酮类制剂或单用HCG治疗，以促进和维持性腺功能及第二性征。对较重的患者或为了促进生育能力，则加用HCG或HMG。每周用HCG 2000～4000U，分3次肌内注射，长期治疗可促进性成熟。如未达到目的，可加用HMG，每周肌内注射3次。生育后再改用睾酮维持性腺功能，无效时再改用HCG、HMG或重组的人FSH/LH治疗。
继发性低促性腺素性性腺功能减退症
部分低促性腺素性性腺功能减退症是由于脑部器质性病变所致，如脑肿瘤、脑炎、小头畸形、脱髓鞘等，但腺垂体的其他功能正常。还有一些综合征伴有下丘脑性肥胖、性腺功能减退（多为遗传性）和中枢神经功能异常，如Laurence-Moon综合征、Bardet-Biedl综合征、Allstrom-Hallgren综合征、18-三体综合征（Edwards syndrome）和Prader-Willi综合征。
青春期发育延迟
下丘脑疾病引起的青春期延迟常见，其发病机制未明。继发性下丘脑性青春期延迟可继发于慢性肾衰竭、白血病、心脏病、哮喘、慢性炎性肠病及长期应用糖皮质激素者。此外，营养因素也影响发育（详见《男性青春期发育延迟的病因与症状表现》和《女性青春期发育延迟的病因分类与症状表现》）。神经性厌食阻碍第二性征和身材的生长发育，一旦恢复饮食，生长发育可转为正常。剧烈运动和跳芭蕾舞也可导致青春期发育延迟。矮小和性发育障碍可导致情感及社交障碍、低骨量和牙发育延迟。体质性青春期发育延迟本身对健康无妨碍，但必须排除垂体及颅内器质性疾病。
获得性中枢神经系统疾病
可引起下丘脑-垂体功能障碍，如Hand-Schüller-Christian病累及下丘脑时，常出现尿崩症和其他下丘脑功能紊乱。结核病、结节病、感染性病变、血管病变及创伤等累及下丘脑或垂体时，也可引起低促性腺素性性腺功能减退症。
GnRH分泌紊乱引起下丘脑性闭经/多囊卵巢综合征/少精子症
下丘脑性闭经
由于中枢神经系统或下丘脑功能异常，导致GnRH释放频率和（或）幅度异常或GnRH释放被抑制，从而引起下丘脑性闭经（hypothalamic amenorrhea），详见《闭经与月经过少的类别和病因诊断》。
- 精神性闭经：有些年轻女性因为过度精神创伤或抑郁而出现月经不调甚至闭经（精神性闭经，psychogenic amenorrhea），闭经多属一过性，或有月经而无排卵，或有排卵而时间不定。血LH及FSH降低，雌二醇降低或正常，缺乏LH脉冲波动或波动幅度很小。注射GnRH后，血LH及FSH的上升反应与正常女性一样或更高。多数患者对氯米芬（clomifene）试验的反应正常，少数无反应。主要是针对精神因素进行心理治疗，必要时可用氯米芬或小剂量GnRH脉冲注射治疗。
- 神经性厌食/超量运动引起的闭经：一般当体重减轻到标准体重的85%以下或原体重的75%以下，或当体内脂肪减少到体重的17%以下时，可导致闭经（脂肪占体重的22%以上才能保持正常月经及排卵）。神经性厌食患者进食少，体重下降，血瘦素明显减低。过度运动（如长跑运动员和芭蕾舞演员）可发生性腺功能减退症，女性表现为闭经，男性表现为性欲减退及阳痿。血LH、FSH、雌二醇及孕酮均降低，LH脉冲波动消失。对GnRH注射的反应正常或减低。用脉冲泵注射GnRH，垂体-性腺轴功能可恢复。部分经治疗体重恢复正常后，闭经仍持续存在，而且血LH对氯米芬的反应减弱，提示闭经的原因还有目前尚未明确的其他因素参与。治疗应针对病因，可试用纳洛酮，必要时采用小剂量GnRH脉冲给药治疗，详见神经性厌食。
- 高PRL血症引起的性腺功能减退症：任何原因引起的血PRL升高都能导致脉冲式GnRH释放受到抑制。重者表现为乳溢及性腺功能减退，女性出现继发性闭经，男性出现睾丸缩小、精子减少、性欲减退、阳痿及乳腺发育；儿童则表现为青春期发育延迟。应针对高PRL血症的原因进行治疗，详见《泌乳素瘤（PRL）的病因》。
多囊卵巢综合征
多囊卵巢综合征（polycystic ovary syndrome，PCOS）是常见的妇科内分泌疾病，虽然PCOS的发病机制未明，但下丘脑神经细胞和雌激素反馈抑制作用异常及高胰岛素血症与PCOS的关系密切，可能与遗传因素和下丘脑-垂体-卵巢轴功能失常及胰岛素抵抗有关。下丘脑多巴胺能和阿片肽能神经对GnRH神经元的抑制作用失控导致LH分泌增加，而雌激素的反馈抑制异常。LH刺激卵泡细胞增生，产生的雄激素不能全部转化成雌激素，使卵泡闭锁、卵巢包膜纤维化和包膜增厚。患者缺乏月经周期中期的LH峰值和排卵，血LH不增高是因为LH的分泌频率为无排卵型，而LH的分泌脉冲相对正常，使LH的分泌总量正常甚或降低。详见《多囊卵巢综合征》。
少精子症
血LH和FSH可降低、升高或正常，可见少精子症不仅发生于GnRH或LH、FSH分泌不足所致性腺功能减退，也见于GnRH分泌失调、FSH分泌频率及幅度异常或分泌过高者。按上述正常分泌间隔时间或常用的90分钟间隔时间给予脉冲式小剂量GnRH或睾酮制剂进行治疗的效果不理想。溴隐亭、氯米芬、他莫昔芬等治疗虽可改善部分患者的激素状态，但并不能增加患者的生育机会。
高PRL血症是神经内分泌功能紊乱的常见表现
PRL分泌处于多巴胺紧张性抑制作用之下。下丘脑病变容易导致高PRL血症。下丘脑腹侧或垂体柄器质性病变，如垂体柄断裂、颅脑损伤、脑炎、脑膜炎、多发性硬化、颅咽管瘤、Rathke囊肿等，破坏了下丘脑内PIF的合成部位或阻断PIF进入垂体门脉系统，解除了PIF对垂体PRL细胞的生理性抑制，故出现高PRL血症。血清PRL升高可能与抑制因子（如多巴胺）降低或PRL释放因子（prolactin releasing factor，PRF）升高有关，也可能是两者共同作用的结果。高PRL血症是下丘脑疾病的常见表现。以特发性高PRL血症（idiopathic hyperprolactinemia，IHP）最常见，它是指在没有可见的垂体微腺瘤或神经系统疾病及其他引起PRL分泌的情况下，出现血PRL增高，经过长期观察未发现上述促进PRL分泌增高的原因。研究表明，IHP患者的垂体PRL细胞对多巴胺有抵抗，可能是PRL细胞的多巴胺受体数目减少或亲和力降低所致。溴隐亭有较好疗效，可降低血PRL，恢复正常的LH脉冲性分泌，抑制泌乳，恢复月经；亦可防止PRL瘤增大，预防和减轻骨质疏松症。剂量2.5～7.5mg/d，少数患者用药早期出现恶心、呕吐、直立性低血压、眩晕、失眠等症状。对溴隐亭治疗反应不良又要求怀孕者，可试用GnRH治疗1年，约3/4的患者可获得正常月经与排卵。
TRH缺乏引起甲减
目前，趋向于将下丘脑性甲减（三发性甲减，tertiary hypothyroidism）和垂体性甲减（pituitary hypothyroidism）统称为中枢性甲减（central hypothyroidism）。下丘脑性甲减可见于多种下丘脑疾病，也可见于单纯性下丘脑TRH缺乏症。
TRH缺乏性（三发性）甲减又称为单一性TRH缺乏综合征（isolated TRH deficiency syndrome）。由于下丘脑TRH分泌不足，垂体TSH分泌减少，血T3/T4随之降低。其临床特点与原发性甲减基本相同，但症状相对较轻。多数伴有少食、体重增加、无力、怕冷、便秘、低血压、皮肤粗糙干凉、动作及言语迟缓、腱反射减弱或消失，但不发生黏液性水肿。小儿主要表现为矮小和骨龄延迟，可伴有不同程度的智力障碍。血T3/T4和TSH降低，甲状腺摄131I率降低。TRH兴奋试验呈正常或过高反应，久病者可呈延迟反应。部分患者的下丘脑TRH及GnRH同时缺乏，用甲状腺激素治疗后，甲减被控制，但闭经无改善，需用GnRH脉冲治疗以改善症状。
TRH缺乏性甲减需与TRH缺陷症鉴别，后者见于儿童，血甲状腺激素降低，TSH升高，TSH对TRH刺激的反应正常，但TSH生物活性降低。可能是由于依赖于TRH调节的TSH分子糖化不良所致。用外源TRH治疗20～30天后，血TSH及其与受体的结合均恢复正常，血甲状腺激素升高。说明外源性TRH能调节TSH分泌，提高其生物活性。
下丘脑CRH分泌过多导致Cushing病
垂体分泌过量ACTH的原因未明，部分Cushing病的病因可能在下丘脑；Cushing病患者的皮质醇昼夜节律消失往往先于皮质醇浓度升高，而褪黑素昼夜分泌紊乱是导致血压昼夜节律异常和失眠的重要因素，也可能与Cushing病的发生有关。下丘脑CRH分泌增多引起的Cushing病主要有3种类型：
- 抑郁症伴垂体肾上腺皮质轴功能异常，血ACTH不适当增高，皮质醇分泌节律和地塞米松抑制试验异常。这类患者对CRH兴奋试验的反应也减弱。
- 下丘脑CRH瘤（分泌CRH的神经节细胞瘤）。
- “间歇性下丘脑放电”（Wolff综合征）患者发作期有高热、一过性糖皮质激素分泌增多和脑电图异常，详见《Cushing综合征》。
羊CRH试验是诊断下丘脑CRH分泌不足的重要方法。因为目前尚不能测定血CRH，故下丘脑CRH分泌不足的诊断十分困难。少数单一性ACTH缺乏综合征（isolated ACTH deficiency syndrome）患者对赖氨酸加压素（lypressin，LVP）和（或）胰岛素低血糖试验呈阳性反应，说明垂体的ACTH细胞对这两种刺激有反应，病因与下丘脑CRH分泌不足有关。羊CRH试验可明确本病的病变部位。下丘脑CRH分泌不足者在静脉注射羊CRH 100μg后30～45分钟，血ACTH出现过高反应，而垂体性ACTH缺乏者不升高。可用糖皮质激素替代治疗，同时增加食盐的摄入量。
