《细胞》：骨骼也是一种分泌器官
骨骼分泌的骨钙素蛋白对于糖尿病的治疗具有重要意义
骨骼系统为人体八大系统之一，它能支撑体重，制造红白血细胞，贮存矿物质，以及帮助调控PH值。美国科学家最新研究表明，骨骼的作用远不仅此，它还能分泌一种称作骨钙素（osteocalcin）的蛋白来调节糖分和脂肪的吸收，从而意味着从此可将骨骼归为一种内分泌器官。相关论文发表在8月10日的《细胞》杂志上。
实际上，科学家一直都在猜测骨骼系统与释放荷尔蒙的内分泌器官之间存在着联系。此次研究的领导者、美国哥伦比亚大学的遗传学家Gerard Karsenty曾经发现，脂肪细胞能够通过释放激素瘦素（leptin）来影响造骨细胞的数量。考虑到人体反馈系统的作用，他和同事推测，骨骼是否也会释放自己的激素来调控脂肪的代谢呢？他们已经知道骨骼会分泌一种称为骨钙素的蛋白，它能帮助“打包”钙元素到骨骼里。但是激素的定义是产自一个器官并在其它器官里起作用，所以骨钙素似乎并不符合激素的定义。
为了弄清这一问题，Karsenty和研究小组针对两组小鼠展开了实验，其中一组应用基因技术使其产生大量的骨钙素。当饲以正常的食物时，基因改造小鼠会表现出低于正常水平的血糖水平和高于正常水平的胰岛素水平，而且，对胰岛素的敏感性也增加了。另外，当饲以高脂肪的食物时，基因改造的小鼠体内积聚的脂肪要比正常小鼠的少，而当应用基因技术使得小鼠不再产生骨钙素时，即使饲以正常食物，该种小鼠也会产生Ⅱ型糖尿病。这个实验充分说明了，骨钙素由骨骼所产生，但它在其它器官里也起了作用，这符合了激素的定义。所以可以名正言顺地将骨骼称作一种内分泌器官。
Karsenty表示，此次发现对于糖尿病的治疗具有重要的意义。他说，骨钙素具有三重功效，它能够提高胰岛素的水平，增进胰岛素的吸收，并且能够阻止脂肪的积累。这将有望为Ⅱ型糖尿病的患者带来希望。
图片说明：骨骼并不仅仅是一种支撑系统，它还是一种分泌器官（图片来源：ISTOCKPHOTO.COM/SEBASTIAN KAULITZKI）
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《细胞》公布重要发现：骨骼的内分泌作用
生物通
来自美国哥伦比亚大学遗传学与发育学系，韩国CHO-A生物技术研究院（Biotechnology Research Institute），法国d'Endocrinologie Moléculaire实验室，英国剑桥大学等处的研究人员发现骨骼可以作为内分泌系统的一部分，在调控能量代谢方面扮演着重要角色。这意味着从此可将骨骼归为一种内分泌器官，这一重要的研究成果公布在《Cell》杂志上。
原文检索：
Cell, Vol 130, 456-469, 10 August 2007
Endocrine Regulation of Energy Metabolism by the Skeleton
[Abstract]
骨骼是组成脊椎动物内骨骼的坚硬器官，功能是运动、支持和保护身体；制造红血球和白血球；储藏矿物质。骨骼由各种不同的形状组成，有复杂的内在和外在结构，使骨骼在减轻重量的同时能够保持坚硬。骨骼的成分之一是矿物质化的骨骼组织，其内部是坚硬的蜂巢状立体结构；其他组织还包括了骨髓、骨膜、神经、血管和软骨。 人体的骨骼起着支撑身体的作用，是人体运动系统的一部分。成人有206块骨。骨与骨之间一般用关节和韧带连接起来。
然而在此次发表的这一项研究中，研究人员发现骨骼的作用远不仅是运动、支持和保护身体，制造红血球和白血球和储藏矿物质，也可以分泌一种蛋白来调节糖分和脂肪的吸收。
来自宾州大学的Jake Kushner表示，“这是一项令人惊讶的发现”，“这说明骨是一种内分泌器官，能影响葡萄糖的动态平衡，这是一个完全新颖的概念。”
在这篇文章中， 研究人员发现骨细胞分泌的蛋白：骨钙素（osteocalcin）可以调控体内胰岛素的产生，以及胰岛素的敏感性，这回答了长久以来有关这一蛋白功能的疑问。
文章作者Gerard Karsenty 表示，“骨钙素在过去的几十年里都被认为是骨研究领域里的关键分子”，“这是造骨细胞产生分泌的唯一一种分子，但是还没有人能知道这种分子到底有什么作用。”
十年前Karsenty和他的同事就在敲除小鼠中研究过骨钙素，他们发现基因工程小鼠比野生型的要胖一些，但是没有血糖或其它能量代谢标记物的改变。
在这篇文章中，研究人员进一步检测了骨钙素敲除实验，他们针对两组小鼠展开了实验，其中一组应用基因技术使其产生大量的骨钙素。当施用正常的食物时，基因改造小鼠会表现出低于正常水平的血糖水平和高于正常水平的胰岛素水平，而且对胰岛素的敏感性也增加了。另外，当施用高脂肪的食物时，基因改造的小鼠体内积聚的脂肪要比正常小鼠的少，而当应用基因技术使得小鼠不再产生骨钙素时，即使饲以正常食物，该种小鼠也会患上Ⅱ型糖尿病。
体外实验也进一步确认了骨钙素可以刺激β细胞产生胰岛素，促进胰腺中新的β细胞的生长。研究人员也发现骨钙素也可以引导肥胖细胞产生脂联素（Adiponectin，脂肪细胞分泌的一种内源性生物活性多肽或蛋白质）。
哈佛医学院Peter Hauschka表示，“骨骼造骨细胞也许是葡萄糖代谢过程中的一个调控因子，这对于更好的理解糖尿病，肥胖症，以及能量代谢意义重大。”
因此这一发现对于糖尿病的治疗具有重要的意义。骨钙素具有三重功效，它能够提高胰岛素的水平，增进胰岛素的吸收，并且能够阻止脂肪的积累，这将有望为Ⅱ型糖尿病的患者带来希望。
研究人员在下一步的研究中将揭示为什么包含在葡萄糖调控过程中的骨钙素与传统意义上从骨中发现的差别这么小？Haushka表示，“看起来像是骨钙素羧酸基团扮演了调控的角色，但是骨基质中大部分骨钙素是羧酸化了的。”
