新功能、新界面、新体验,扫描即可下载生物谷APP!
首页 » Cell报道 » Cell:揭示锻炼诱导的鸢尾素促进骨骼重塑机制

Cell:揭示锻炼诱导的鸢尾素促进骨骼重塑机制

来源:本站原创 2018-12-15 15:40

2018年12月15日/生物谷BIOON/---锻炼被吹捧为增强骨骼质量,但是它究竟如何实现这一点是一个有争议的问题。如今,在一项新的研究中,来自美国达纳-法伯癌症研究所和哈佛大学医学院的研究人员发现锻炼诱导的一种激素激活在小鼠骨骼重建中起着至关重要作用的细胞。相关研究结果发表在2018年12月13日的Cell期刊上,论文标题为“Irisin Mediates Effects on Bone and Fat via αV Integrin Receptors”。

这些研究人员鉴定出这种称为鸢尾素(irisin)的激素的受体---整合素αV,并且发现鸢尾素影响小鼠中的骨硬化蛋白(sclerostin),其中在人类中,骨硬化蛋白是骨骼结构的一种主要的细胞调节因子。这项研究有可能让人们在未来开发出新的骨质疏松症(osteoporosis)治疗方法。在全球,骨质疏松症每年导致890多万例骨折。
图片来自Cell,doi:10.1016/j.cell.2018.10.025。

论文通讯作者、达纳-法伯癌症研究所癌症生物学家Bruce Spiegelman说,“这些结果有可能在代谢、肌肉骨骼生物学和锻炼领域引发变革。我们证实鸢尾素直接作用于骨细胞(osteocyte),即骨组织中一种最为丰富的细胞类型。”

在小鼠和人类中耐力锻炼导致骨骼肌分泌的鸢尾素与骨骼强化、卡路里燃烧和认知改善有关。然而,它的存在曾经一度引起争议,而且它影响骨骼的机制是未知的。

哺乳动物的骨骼经历不断的重塑。旧有的或受损的骨骼被新细胞替换,这一过程通常始于现有骨细胞的死亡或破裂。锻炼---以及鸢尾素---都能激活骨硬化蛋白,其中骨硬化蛋白是当给骨骼施加机械应力时,由骨细胞分泌的一种骨骼破裂因子。

Spiegelman说,“间歇性骨骼破裂似乎被理解为一种增强和重塑骨骼的信号。关于这一点的概念验证已经存在,这是因为用于治疗骨质疏松症的甲状旁腺激素(PTH)也是一种骨骼破裂因子。”

人们已证实小剂量的鸢尾素能够改善小鼠的骨密度和骨强度。为了进一步研究鸢尾素的作用,这些研究人员给小鼠注射了鸢尾素6天。这种注射让血液中的骨硬化蛋白水平升高并增加这些小鼠的骨质。此外,经过基因改造后缺乏鸢尾素的小鼠不会患上骨质疏松症。

Spiegelman说,接下来的步骤将集中于优化不同版本的鸢尾素和鸢尾素抗体,“因此我们可能能够通过蛋白疗法来控制它的效果。我们正在研究它对脂肪组织和神经系统的影响”。

他说,鉴定出鸢尾素的分子受体是寻找对这种激素作出反应的新型细胞和组织的重要一步。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

Kim et al. Irisin Mediates Effects on Bone and Fat via Integrin Receptors, Cell, 2018, doi:10.1016/j.cell.2018.10.025.
温馨提示:87%用户都在生物谷APP上阅读,扫描立刻下载! 天天精彩!


相关标签

最新会议 培训班 期刊库