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        骨鈣素及其功能研究

        2012-03-31 12:37:28張艷軍
        長春中醫(yī)藥大學學報 2012年5期
        關鍵詞:羧化骨鈣素糖脂

        賈 媛,周 鵬,張艷軍

        (天津中醫(yī)藥大學中藥學院,天津 300193)

        最新研究[1]發(fā)現(xiàn),骨不但維持著骨組織動態(tài)平衡,同時是一個重要的內分泌器官,在其自身代謝過程中,分泌多種活性因子,影響全身物質和能量代謝。骨鈣素(osteocalcin,OC)作為骨分泌一種激素樣物質,對調節(jié)能量代謝有重要作用[2]。本文就近年來骨鈣素調節(jié)能量代謝方面的研究進行綜述。

        1 骨鈣素的生成與調節(jié)

        骨鈣素是由分化期成骨細胞特異性分泌的一種非膠原蛋白,是成骨細胞分化、成熟的標志,也是骨形成或骨轉換的重要標志[3]。骨鈣素合成后,大部分在維生素K的催化調節(jié)下,生成羧化骨鈣素,少量骨鈣素未則羧基化或羧化不全,直接分泌入血參與能量代謝,發(fā)揮激素樣作用[4]。維生素K通過調節(jié)骨鈣素的羧基化,影響羧基化骨鈣素和羧化不全骨鈣素的比例,進而影響骨的礦化能力和能量代謝調節(jié)能力[5]。

        2 骨鈣素影響糖脂代謝

        2.1 實驗研究 對實驗性糖尿病動物研究[6]發(fā)現(xiàn),血中胰島素水平降低,骨鈣素水平也降低,經(jīng)治療后,骨鈣素水平又有所提高,推論骨鈣素和胰島素水平具有一定的相關性。研究[7-8]表明,Esp-/-小鼠表現(xiàn)出低糖血癥、高胰島素血癥和胰島素敏感性增高,而骨鈣素基因敲除Ocn-/-小鼠的表現(xiàn)型則恰恰相反,表現(xiàn)出胰島素抵抗和高糖血癥。Esp-/-小鼠能量代謝的異常表現(xiàn)型是由循環(huán)中骨鈣素活性增強所致。在Esp-/-小鼠中,未羧化骨鈣素的比例增高[9]。用華法林作用于野生型小鼠的成骨細胞后,其骨鈣素與羥基磷灰石的結合率明顯下降,相反其誘導胰島素和脂聯(lián)素的表達有所提高[10]。以上實驗結論說明,未羧化的骨鈣素能夠誘導胰島素和脂聯(lián)素的表達,對能量代謝的調節(jié)有重要影響。體外研究[11-12]發(fā)現(xiàn),骨鈣素還可以增加白色脂肪細胞中脂聯(lián)素基因的表達。

        正常情況下,脂聯(lián)素的含量與胰島素抵抗呈負相關性,而脂聯(lián)素增多可降低胰島素抵抗的產(chǎn)生。由此說明,骨鈣素可以通過促進脂聯(lián)素的表達而使胰島素敏感性提高[13]。將成骨細胞和胰島細胞或者脂肪細胞共培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)胰島素和脂聯(lián)素的表達在此共培養(yǎng)體系中明顯提高,表明是通過成骨細胞分泌因子而對能量代謝及內分泌調節(jié)發(fā)揮作用[14]。

        2.2 臨床研究 與正常人相比,Ⅱ型糖尿病患者血清骨鈣素水平明顯降低,而在骨鈣素高表達的人群中空腹血糖則明顯偏低[15]。對患有Ⅱ型糖尿病的男性和絕經(jīng)后的女性骨鈣素與糖脂代謝相關性研究[16]發(fā)現(xiàn),無論是男性還是絕經(jīng)后女性,血清骨鈣素水平與空腹血糖、糖化血紅蛋白及動脈硬化參數(shù)呈負相關性,絕經(jīng)后女性血清骨鈣素水平與脂聯(lián)素含量呈正相關性。同樣有研究[7]發(fā)現(xiàn),血清骨鈣素水平與空腹血糖、空腹胰島素、高敏C反應蛋白、體質量指數(shù)以及身體脂肪含量存在負相關性。對Ⅱ型糖尿病患者通過血糖控制,骨鈣素水平可隨著血糖由高至正常也逐漸升高至正常[17]。在對肥胖患者進行外科手術減肥后的觀察中,發(fā)現(xiàn)術后患者體內骨鈣素的水平呈現(xiàn)升高趨勢[18]。以上結論說明,骨鈣素能夠通過感知血糖濃度的變化,影響血清胰島素和脂聯(lián)素的水平,減少脂肪含量來參與Ⅱ型糖尿病的糖脂代謝調節(jié)的。

        3 展望

        骨鈣素作為成骨細胞分泌的具有內分泌調節(jié)作用的因子,在骨代謝和糖脂代謝的調節(jié)中發(fā)揮著重要的作用。這與祖國醫(yī)學腎主骨藏精理論不謀而合。諸多補腎中藥常可干預骨的代謝行為,有望通過調控骨鈣素的分泌,從而促使β細胞增殖、胰島素分泌增多、胰島素敏感性提高,降低血糖,減少脂肪堆積,從而起到改善糖脂代謝紊亂的作用。

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