科学家发表骨代谢综述文章

日前，国际学术期刊Bone Research在线发表了中国科学院生物化学与细胞生物学研究所邹卫国研究组的综述文章Paracrine and endocrine actions of bone-the functions of secretory proteins from osteoblasts, osteocytes, and osteoclasts。该文章系统阐述了成骨细胞、骨细胞和破骨细胞分泌的因子通过旁分泌和内分泌作用维持骨的稳态以及调控人体其他器官的功能。

骨骼约占人体总重的15％，是人体内最大的器官系统之一，起到支撑身体、运动及保护重要器官的作用。此外，骨骼还能作为矿物盐的贮存库，维持机体磷酸盐和钙离子的代谢平衡。在骨重塑过程中，成骨细胞形成新的骨骼，而破骨细胞移除旧的或受损的骨骼。成骨细胞、骨细胞和破骨细胞等通过分泌因子以旁分泌（局部激素作用)的方式互相调控，并调节骨髓内血管的形成，维持骨的稳态。同时，这些细胞分泌的因子参与调控其他组织器官的功能，骨骼起到内分泌器官的作用。例如骨细胞分泌的FGF23调节肾脏中磷酸盐代谢和维生素D3的合成，抑制甲状旁腺合成和分泌甲状旁腺素(PTH)。由成骨细胞合成，破骨细胞羧化产生的骨钙素(osteocalcin, OCN)进入血液循环，可以作用于脂肪、肝脏、肌肉和胰腺等器官，刺激胰岛素的分泌和合成，增加对胰岛素的敏感性，增强对糖分和脂肪酸的消耗来调控机体的能量代谢，并作用于大脑影响认知功能，作用于睾丸影响男性的生殖能力等。近期还有研究发现成骨细胞分泌的脂质运载蛋白2(Lipocalin-2, LCN2)能够作用于大脑相应的神经元，通过控制食欲来调控机体的糖代谢。

该综述从骨代谢角度系统描述了骨骼产生的旁分泌和内分泌激素的发现过程及其功能。研究骨代谢平衡和内环境稳定，能够为研究骨发育与骨重塑相关疾病的分子机制提供新的思路。研究骨骼与其他器官系统，如肝脏、肌肉、肾、脑、肺等的交互作用，将有利于研究涉及多器官的代谢性疾病及退行性疾病的病理机制。

该文章由博士研究生韩玉娇、尤修玲、邢文晖、张中等在研究员邹卫国的指导下完成撰写。该工作获得了科技部“973”项目、中科院先导专项和国家自然科学基金委等经费支持。

图1. 成骨细胞，破骨细胞和骨细胞的旁分泌作用

图2. 骨分泌的骨钙素(osteocalcin, OCN)参与多器官调控