中南大学湘雅医院：骨在能量代谢调节中的内分泌作用

骨骼内分泌

来源：生物谷 2021-06-02 13:39

2021年6月1日讯/生物谷/BIOON/---中南大学湘雅医院研究者在Bone Research杂志上发表了题为"Endocrine role of bone in the regulation of energy metabolism"的文章。骨主要作为全身的支撑性骨架，是钙稳态和造血功能的主要调节器。近年来，越来越多的研究表明骨作为内分泌器官的重要性，

2021年6月1日讯/生物谷/BIOON/---中南大学湘雅医院研究者在Bone Research杂志上发表了题为"Endocrine role of bone in the regulation of energy metabolism"的文章。骨主要作为全身的支撑性骨架，是钙稳态和造血功能的主要调节器。近年来，越来越多的研究表明骨作为内分泌器官的重要性，提示骨源性因子调节局部骨代谢和代谢功能。此外，这些因素还可以通过改变胰岛素敏感性、摄食行为和脂肪细胞承诺来调节全球能量平衡。这些发现可能为相关代谢性疾病提供新的病理机制，或用于骨质疏松症、肥胖症、糖尿病等代谢性疾病的诊断、治疗和预防。本文综述了骨及骨源性因子对能量代谢的调节作用，并讨论了今后的研究方向。

图片来源：https：//doi.org/10.1038/s41413-021-00142-4

骨骼占人体总重量的15%，主要由骨基质和成骨细胞、破骨细胞、骨细胞和软骨细胞组成。骨基质作为骨骼系统的基本骨架，包括有机质和无机质。其中，有机物含有成骨细胞分泌的I型胶原和多种非胶原蛋白。无机物，又称骨矿，主要由钙、磷、镁等组成，是人体重要的钙磷贮存库。成骨细胞可以通过合成类骨质和分泌基质小泡来促进矿化和骨形成。此外，破骨细胞可以分泌有机酸和蛋白酶来溶解和吸收骨基质。骨细胞是骨组织中数量最多的细胞，在骨基质的再生和维持中起着至关重要的作用。软骨细胞是软骨的主要组成部分，软骨内成骨是骨形成的重要过程。骨具有造血功能，主要通过骨髓中的造血细胞来实现。值得一提的是，不仅造血细胞参与造血调控，脂肪细胞、成纤维细胞和骨髓间充质干细胞(BMSCs)也参与造血调控。然而，骨骼在代谢性疾病发病机制中的作用还知之甚少。

内分泌器官的作用是通过分泌多肽或类固醇激素来调节远处的功能。在过去的几年里，骨骼科学的几项突破阐明了骨骼的内分泌作用。FGF23和骨钙素以经典的内分泌方式发挥作用，是由骨骼细胞产生的控制能量平衡和矿物质稳态的新型激素。身体的动态平衡依赖于能量代谢的动态平衡。一旦平衡被打破，就会导致代谢性疾病的风险。各种代谢器官和组织，如肝脏、胰岛、脂肪、肌肉和骨骼，都参与能量代谢。代谢组学研究确定了骨质疏松症病理发展过程中代谢途径的改变，为骨在内分泌学中的代谢作用提供了强有力的证据。同时，骨组织还受到其他循环激素的影响，如脂联素、瘦素和胰岛素。反过来，骨源性荷尔蒙也会影响全身的能量新陈代谢。最近的研究证明，骨细胞，包括成骨细胞、破骨细胞、骨髓间充质干细胞和脂肪细胞，都具有各自的内分泌功能。它们可以合成和分泌多种生物活性物质，如蛋白质、多肽、细胞因子、炎症因子、脂肪因子和外切体。这些生物活性物质通过骨组织自身的旁分泌来调节骨重建。此外，它们还可以通过靶向远端器官释放到血液循环和功能中，从而影响全身的能量新陈代谢。

更多的研究证实，成骨细胞分泌的骨钙素(OCN)是第一种调节能量代谢的骨蛋白。最初发现它能促进胰腺β-细胞增殖和胰岛素分泌，后来又发现它还有其他能量调节功能，包括对肠上皮细胞、脂肪细胞和肝细胞的影响。

构成骨的细胞主要包括骨组织中的骨细胞、成骨细胞、破骨细胞和软骨细胞，以及骨髓腔中的骨髓间充质细胞和骨髓脂肪细胞