骨鈣素及其功能研究

賈 媛，周 鵬，張艷軍

(天津中醫藥大學中藥學院，天津 300193)

最新研究[1]發現，骨不但維持著骨組織動態平衡，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，對調節能量代謝有重要作用[2]。本文就近年來骨鈣素調節能量代謝方面的研究進行綜述。

1 骨鈣素的生成與調節

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,發揮激素樣作用[4]。維生素K通過調節骨鈣素的羧基化，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]發現，血中胰島素水平降低，骨鈣素水平也降低,經治療后，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-/-小鼠的表現型則恰恰相反，表現出胰島素抵抗和高糖血癥。Esp-/-小鼠能量代謝的異常表現型是由循環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素的表達，對能量代謝的調節有重要影響。體外研究[11-12]發現，骨鈣素還可以增加白色脂肪細胞中脂聯素基因的表達。

正常情況下，脂聯素的含量與胰島素抵抗呈負相關性，而脂聯素增多可降低胰島素抵抗的產生。由此說明，骨鈣素可以通過促進脂聯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，發現胰島素和脂聯素的表達在此共培養體系中明顯提高，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發揮作用[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后的女性骨鈣素與糖脂代謝相關性研究[16]發現，無論是男性還是絕經后女性，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呈負相關性，絕經后女性血清骨鈣素水平與脂聯素含量呈正相關性。同樣有研究[7]發現，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，發現術后患者體內骨鈣素的水平呈現升高趨勢[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的。

3 展望

骨鈣素作為成骨細胞分泌的具有內分泌調節作用的因子，在骨代謝和糖脂代謝的調節中發揮著重要的作用。這與祖國醫學腎主骨藏精理論不謀而合。諸多補腎中藥?？筛深A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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