在hCG的产生、分泌、代谢等过程中，其分子会发生断裂、离解等多种变化，从而在血、尿中以多种分子形式存在。hCG及其相关分子的测定在临床上有广泛应用，包括：用于早期妊娠的诊断；提示异常妊娠的出现（如先兆流产、唐氏综合症等）；诊断和监测妊娠滋养层疾病(葡萄胎、绒癌等)；作为一种肿瘤标记物用以识别一些非妊娠性恶性瘤（如睾丸癌、胚胎细胞瘤），并监测其治疗和愈后情况。
从测定hCG的免疫学方法问世就已经注意到hCG的分子可能以多种形式存在。对hCG分子结构的研究已经有30多年了，这些研究主要用于提高hCG对妊娠及其相关疾病或肿瘤的诊断与治疗水平，这些疾病包括滋养层疾病与肿瘤、睾丸肿瘤和非性腺的、非胎盘的肿瘤等。1992年有人选用美国市场上10种不同厂家生产的hCG 放免测定试剂，测定了40份标本，结果显示各标本用不同试剂测得的值均有差异，最大的相差58倍。近年采用的化学发光等诸方法测定hCG，也发现不同的试剂盒对同一标本的检测可呈现不同的结果。原因：各标本中“hCG”的组成及其组成比例不同，各试剂对各种“hCG”的检测特异性与敏感性不同。用各种免疫学方法检测到的hCG实际上是一组分子结构有差异，但有相同抗原性的混合物（Mixture）。对hCG 分子结构的研究表明：以多种形式出现在生物体液中的hCG除了规则hCG (regular hCG)以外，还有下述多种变体（variants），包括：高糖基化hCG（hyperglycosylated hCG）、游离hCG β-亚基（free β-subunit）、游离hCG α-亚基（free α-subunit），以及各种不同的hCG碎片，如缺刻分子hCG (Nicked hCG)和缺刻的游离β- hCG (Nicked free β-subunit)，高糖基化游离β-hCG (hyperglycosylated free β-subunit)以及在尿中检到的游离β-hCG核心片段（β-core fragment）等，见表：
一、规则分子的hCG
规则分子的hCG由α、β两个亚基组成，以非共价键结合的方式组成,它们有大约10%的氨基酸排列顺序相同并且有近似的交叉结构。α亚基和β亚基分别有5-6个二硫化合物网桥。两个亚基相互结合,但仍能显示出其具有的独立性。β亚基是145个氨基酸残基组成的糖肽，其结构独特，决定了hCG与其它糖蛋白激素不同的生物学特性。α糖肽的氨基酸残基上有天冬酰胺酸链半糖基链相连，在β糖肽碳末端上有丝氨酸半糖基链相连，糖基总量占其分子量的35%，这些糖基使hCG成为一个特殊的糖蛋白，具有8个寡聚糖基侧链致使hCG分子有很大的异质性。规则分子的hCG具有生物学活性，即使用免疫学方法测出也用生物活性有关的每升国际单位（IU/L）表示，而下述的和hCG相关分子由于不存在生物活性多用重量（ng/ml）表示。规则分子的hCG具有以下生物学活性：
1、孕早期类似于LH(代替LH)促黄体功能。使其合成雌、孕激素直至孕 12周左右胎盘开始合成雌、孕激素。
2、促排卵。
3、1/400的TSH活性。
4、调节胎儿肾上腺产生硫酸脱氢表雄酮。
5、调节胎盘类固醇激素的合成，胎盘合体滋养细胞有hCG特异调节的腺苷酸环化酶。
6、促使睾丸间质细胞分化、肥大、增加雄激素的分泌(对无精症则无促生精作用)。
7、非特异性的免疫抑制功能。
8、抑制垂体分泌LH、FSH。
在某种情况下，hCG的两个亚基也会以游离或非结合形式存在。
二、游离α-hCG
α亚基呈游离状态。α亚基的基因编码区位于第6号染色体的长臂，表达产物含92个氨基酸残基，分子量14.5Kda,由腺垂体和胎盘组织共同表达，与其他一些垂体激素LH、FSH、TSH的α亚基高度同源，氨基酸序列几乎完全相同。hCG游离α亚基在血、尿中多以两种形式存在：一是规则游离α亚基，是规则hCG的组成部分；二是大分子游离α亚基，这是一个高糖基化的α亚基，其连接的N联糖基结构比规则α亚基更大、更为复杂。这种α亚基不能与β亚基组成规则hCG，可能是其复杂的糖基结构阻碍了与β亚基的结合。
三、游离β-hCG
β亚基呈游离状态。hCG的β亚基的基因编码区位于第19号染色体的长臂，其表达产物含145个氨基酸残基。hCG的β亚基决定了hCG的特异性，它是决定整个hCG分子具有生物活性和免疫反应特异性的关键。尽管hCG的β亚基与LH的β亚基结构非常相似(在121个氨基酸分子中,有97个两者是完全相同的)，但是β- hCG的特异性表现在它有丰富的丝氨酸,延伸成为具有羧基化末端(C-terminal)的缩氨酸(24个氨基酸)。这些羧基化末端的交叉结构能被特异性的抗体识别,进行免疫反应，而这种结构在LH分子中就很少，甚至一点也没有。末端抗体用于检测hCG就显示出其独特的重要性。
四、缺刻hCG等
其它能够用于识别的hCG的结构不多(低于20%),而且缺少生物学活性。残缺hCG，有α、β两个链，但是链中的氨基酸残基缺少。如在β亚基的47和48号氨基酸的位置上，有一个断开部，氨基酸缺损。最常见的断开部位为β链的47/48，有时也在43/44或44/45断裂。由于hCG特异的抗原决定簇位于β链羧基末端的最后30个氨基酸，所以缺刻hCG仍有hCG的免疫反应活性，用免疫方法难以分辨出。
五、缺刻游离βhCG
hCG游离β亚基在促性腺激素β亚基缺刻酶的作用下，也有规则与缺刻之分。规则游离β亚基与组成规则hCG的β亚基相同；缺刻游离β亚基在β47-48位 (少数在 43-44、44-45位)发生断裂。对缺刻游离β亚基还有另一种范围更广的定义，即包括全部或部分羧基末端（CTP）丢失的β亚基及β核心片段。其中全部CTP丢失指β93-145片段的缺失，而部分CTP丢失一般指β123-145片段的缺失。
六、游离β-hCG核心片段
β核心片段是β亚基的核心结构。它由两个肽段组成，分别是β6-40和β55-92，两者通过二硫键连接形成。β核心片段在糖基结构上与β亚基存在不同，这个片段在Asn13和Asn30上同样连接有两个双向结构的N联寡糖，但是其添加的唾液酸缺乏，半乳糖的数量也减少（研究显示：在β核心片段约为2.3Gal/分子，而在规则β亚基是7-8 Gal/分子）；连接半乳糖的糖苷键与规则β亚基也可能不同，β核心片段可能是β1,3或α1,3糖苷键，而规则β亚基是β1,4糖苷键。
hCG -β亚基的主要代谢产物是β核心碎片，这种碎片仅在尿中可以检测到，被学者冠以多种命名,其中包括尿刺激生殖腺缩氨酸(urinary gonadotropin peptide, UGP)。β核心碎片的测定可以为卵巢癌、膀胱癌和颈部癌症的跟踪治疗提供信息帮助。
七、高糖基化hCG
高糖基化hCG与规则hCG的蛋白质骨架结构基本相同，只是高糖基化hCG在表达分泌过程中，亚基上修饰的糖基比例显著增多，且修饰的糖基分子质量更大，结构更为复杂。
规则hCGα亚基在天冬酰氨Asn52和Asn78上连接单向和双向结构的两个N-联寡糖；β亚基在Asn13,Asn30上也连接两个N-联寡糖，两个N-联寡糖可能都是双向结构；β亚基上还有4个Ｏ-联寡糖单位（多为3糖）连接在特有的富含脯氨酸和丝氨酸的羧基末端（CTP）区域（β122~145）。高糖基化hCG的寡糖侧链其结构和糖基种类与规则hCG均不同，突出的是β亚基末端连接的Ｏ-联寡糖结构。规则hCG的Ｏ-联寡糖结构只含少量6糖（<20%），而高糖基化hCG的Ｏ-联寡糖结构主要是6糖（48%~100%）。此外，高糖基化hCG连接的N-联寡糖与规则hCG也有不同，N-联寡糖在原有的糖基基础上，还添加大分子质量的岩藻糖；而且规则hCGα、β亚基的N-联寡糖含6.8%和14%左右的三维结构，高糖基化hCGα、β亚基的N-联寡糖含9.8%和51%左右的三维结构。近来又发现高糖基化hCG连接的寡糖末端的唾液酸含量相对规则hCG常明显减低。
部份图片来源网络，如有侵权，联系删除
