劉媛
摘? 要:骨,作為機(jī)體的重要組成部分,不僅參與支持、運(yùn)動及造血等功能,還可以通過分泌各種活性因子調(diào)節(jié)自身及全身某些生理活動,且也受其他因子調(diào)控。該文主要從骨細(xì)胞因子、脂肪因子、肌肉因子、鳶尾素等對骨代謝及運(yùn)動對其影響進(jìn)行歸納整理,以期為骨代謝疾病及運(yùn)動對其防治提供理論基礎(chǔ)與新思路。
關(guān)鍵詞:骨源性因子? 脂肪因子? 肌肉因子? 運(yùn)動? 骨代謝
中圖分類號:G80-05? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號:2095-2813(2019)05(c)-0206-02
久坐已成為現(xiàn)在年輕群體常見的生活習(xí)慣。近年來肥胖及骨質(zhì)疏松等越來越高發(fā)且年輕化。骨骼,作為一龐大而復(fù)雜的系統(tǒng),通過細(xì)胞因子參與不同信號通路調(diào)節(jié)骨形成及重塑等過程。骨作為機(jī)械應(yīng)力刺激直接作用的器官,運(yùn)動對骨質(zhì)疏松等疾病的防治一直是研究熱點。研究表明,機(jī)械應(yīng)力刺激能夠調(diào)控成骨細(xì)胞和破骨細(xì)胞的增殖分化,是維持骨骼系統(tǒng)穩(wěn)定的必要條件之一[1]。適宜的運(yùn)動形式及運(yùn)動強(qiáng)度可促進(jìn)骨形成,抑制骨吸收,有利于增強(qiáng)骨密度,預(yù)防骨質(zhì)疏松[2]。該文主要從參與骨代謝的相關(guān)因子出發(fā),對近年來運(yùn)動對骨代謝影響的研究進(jìn)行整理歸納,以期為骨代謝運(yùn)動調(diào)控機(jī)制提供系統(tǒng)的理論依據(jù)。
1? 骨相關(guān)因子
1.1 骨活性因子
在機(jī)體的生長發(fā)育過程中,骨骼通過分泌多種因子調(diào)節(jié)自身代謝,維持骨微環(huán)境穩(wěn)態(tài),其分泌的多種骨調(diào)節(jié)蛋白如骨保護(hù)素、骨形態(tài)發(fā)生蛋白、巨噬細(xì)胞集落刺激因子等因子不同程度地促進(jìn)成骨細(xì)胞的增殖分化,促進(jìn)骨形成;還可以分泌骨橋蛋白及白介素6、血管內(nèi)皮生長因子等炎癥因子均參與破骨細(xì)胞對骨的再吸收過程。
眾所周知,運(yùn)動中的能量消耗及運(yùn)動后的疲勞恢復(fù)是其對機(jī)體產(chǎn)生積極影響的兩個重要過程,但不同形式及強(qiáng)度的運(yùn)動對骨代謝的影響不盡相同。吉洪林等人[3]通過探究不同強(qiáng)度健身跑對女大學(xué)生骨健康,發(fā)現(xiàn)較大強(qiáng)度的健身跑鍛煉在促進(jìn)青年女性健康方面效果優(yōu)于中小輕度的。楊洪濤[4]通過比較核心穩(wěn)定性訓(xùn)練和傳統(tǒng)鍛煉對絕經(jīng)女性骨代謝的影響,證實核心穩(wěn)定性訓(xùn)練更能夠顯著增加絕經(jīng)女性的骨密度,對預(yù)防骨質(zhì)疏松有積極意義。李世昌等人[5]研究發(fā)現(xiàn)運(yùn)動可以通過激活PDGF介導(dǎo)的ERK信號通路,促進(jìn)成骨細(xì)胞的分化及增強(qiáng)骨密度。馬濤[6]通過跑臺運(yùn)動干預(yù)發(fā)現(xiàn)可調(diào)節(jié)OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)微環(huán)境,抑制破骨細(xì)胞分化,改善廢用性骨質(zhì)疏松的恢復(fù)。
1.2 新型骨內(nèi)分泌因子
近年來研究發(fā)現(xiàn),骨可作為新型內(nèi)分泌器官,能夠通過分泌骨鈣素(Osteocalcin, OCN)參與能量代謝的調(diào)節(jié);還可以促進(jìn)胰島素分泌及調(diào)節(jié)脂肪細(xì)胞和雄性性腺內(nèi)分泌活動[7];徐帥等人[8]探討了2型糖尿病中,運(yùn)動對OCN介導(dǎo)能量代謝的調(diào)控機(jī)制,認(rèn)為運(yùn)動干預(yù)OCN信號通路,對脂肪細(xì)胞、下丘腦、胰腺等具有良好的調(diào)節(jié)作用,可改善T2DM相關(guān)癥狀。Mera等人[9]發(fā)現(xiàn)骨能夠分泌OCN、脂質(zhì)運(yùn)載蛋白2等參與全身能量代謝;且發(fā)現(xiàn)運(yùn)動可以提高OCN表達(dá)水平,增強(qiáng)肌肉力量,促進(jìn)能量代謝,特別是糖脂代謝的調(diào)節(jié)。
2? 脂肪因子
肥胖被認(rèn)為是許多慢性疾病的危險因素,而肥胖、T2DM與骨質(zhì)疏松間存在復(fù)雜的生理病理關(guān)系,研究證明骨密度與骨折發(fā)生的風(fēng)險密切相關(guān)[10,11]。骨髓脂肪細(xì)胞和成骨細(xì)胞均來源于間充質(zhì)干細(xì)胞,兩者間相互抑制。肥胖者可上調(diào)促炎細(xì)胞因子增強(qiáng)破骨細(xì)胞活性。王春雷等人[12]通過對T2DM患者進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)血清成骨因子和成脂因子對T2DM并發(fā)骨質(zhì)疏松具有診斷及治療效果評估的重要意義。瘦素可通過與交感神經(jīng)及神經(jīng)肽相作用抑制骨形成而促進(jìn)骨吸收,但又可通過外周及自身分泌的瘦素直接刺激成骨細(xì)胞分化而抑制破骨細(xì)胞形成[13]。王峰[14]認(rèn)為短時間或者一次運(yùn)動對瘦素及脂聯(lián)素介導(dǎo)的骨代謝無顯著影響;而長時間運(yùn)動能夠促進(jìn)兩者的表達(dá),并通過介導(dǎo)OPG/RANK/RANKL信號傳導(dǎo)通路調(diào)節(jié)骨代謝。其中瘦素促使成骨效應(yīng)以增加骨量,而脂聯(lián)素則促使破骨效應(yīng)以減少骨量。當(dāng)然在復(fù)雜的生理病理環(huán)境中,還存在胃饑餓素(Ghrelin)、載脂蛋白等影響骨代謝,改變骨穩(wěn)態(tài)。
3? 其他因子
最新研究對近年來有關(guān)肌肉、骨骼與骨質(zhì)疏松的相關(guān)研究進(jìn)行研究分析,達(dá)成了“骨質(zhì)疏松與肌肉、骨骼均存在密切聯(lián)系,肌骨系統(tǒng)聯(lián)合運(yùn)動可調(diào)節(jié)骨代謝,促進(jìn)骨形成”的共識[15]。而鳶尾素 (Irisin),作為一新型運(yùn)動因子,能夠在運(yùn)動后即刻從骨骼肌中分泌并釋放至血液循環(huán)中發(fā)揮作用。劉子銘[16]等人證實,運(yùn)動可促進(jìn)骨骼肌中的Irisin的表達(dá),但是不同的運(yùn)動時間和運(yùn)動方式對其促進(jìn)效果不同:長期運(yùn)動可使其維持較高水平,促進(jìn)能量代謝。此外,腸道菌群(Gut Microbiota, GM)被證實與肥胖、糖尿病、炎性腸病等有密切關(guān)系,GM與骨骼健康的關(guān)系也逐漸被認(rèn)識[17]。大量研究表明,益生菌等對骨骼有一定的保護(hù)作用,可能通過調(diào)節(jié)免疫等影響骨代謝,但是具體機(jī)制尚未確定,未來GM或許能夠成為調(diào)節(jié)骨代謝的重要靶點,為骨質(zhì)疏松的防治提供新思路[18-20]。
4? 結(jié)語
運(yùn)動作為機(jī)械應(yīng)力刺激的一種形式,能夠直接作用于骨細(xì)胞或通過骨骼肌的牽拉產(chǎn)生感知效應(yīng),從而調(diào)節(jié)骨代謝。適宜的運(yùn)動訓(xùn)練有利于各種代謝的改善,具有正向調(diào)控效應(yīng)。而且不僅僅骨源性因子能夠調(diào)節(jié)骨代謝,越來越多的其他組織分泌活性因子被發(fā)現(xiàn)或其功能得以擴(kuò)展,加強(qiáng)了全身器官間的聯(lián)系,有助于在臨床上骨質(zhì)疏松的診斷及防治。
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