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骨頭晉級為內分泌器官
http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=2269
[Sep 01, 2007]
生物：骨骼不只是骨骼，更是內分泌器官 / 編輯 malfada 報導
骨骼系統不但支持身體、造成運動，還能製造血球細胞、儲存礦物質、協助調節體內pH值
，新的研究指出，骨骼更有內分泌器官的功能。這個新發現讓骨骼也成為內分泌器官的一
份子。
終其一生，人的骨骼就是不斷的形成和被吸收。造骨細胞合成的骨鈣素（osteocalcin）
，是一種結構蛋白，幫助造骨細胞鈣化形成骨細胞，是骨質增生標記；而噬骨細胞（
osteoclast）則是吞噬骨頭，釋放鈣離子。骨骼形成和吸收之間的平衡維持受到許多激素
的調控。之前的研究顯示，骨骼系統和內分泌系統可能會互相影響。脂肪細胞產生的激素
--瘦蛋白（leptin），就能影響造骨細胞的數量。反過來說，造骨細胞能否分泌似激素的
物質來影響脂肪的代謝或是形成feedback loop，進而調節造骨細胞的生長？美國哥倫比
亞大學的Gerard Karsenty教授和其研究小組發現，造骨細胞確實藉由內分泌系統調控其
他組織的生理狀態，而骨鈣素可能就是直接參與其中的激素。上述的結果發表於2007年8
月的《細胞》（Cell）期刊上。
研究小組利用Esp基因缺失的小鼠，模擬骨鈣素增加對小鼠血糖恆定的影響。Esp的缺失會
導致骨鈣素大量表現。Esp缺失小鼠的胰臟β細胞增生，產生更多的胰島素使血糖下降，
並使脂肪細胞產生脂聯素（adiponectin），增加肝臟和肌肉組織對胰島素的敏感性。脂
聯素（adiponectin）的濃度和肥胖呈負相關，餵食高脂肪食物的Esp缺失小鼠比正常小鼠
不容易累積脂肪。相反的，缺少骨鈣素的小鼠表現出類似第二型糖尿病的症狀，胰臟β細
胞增生減少、葡萄糖不耐症，及組織細胞對胰島素產生阻抗現象。
此外，若讓Esp缺失（大量表現骨鈣素)的小鼠同時缺少一個骨鈣素基因，則血糖的代謝的
情形和正常小鼠相似，這證明了Esp基因和骨鈣素在調控血糖代謝的機制中位在同一條途
徑，因而使得骨鈣素的表現量經由互補（complement）而恢復成正常值。骨鈣素蛋白質必
須經過羧化修飾（γ-carboxylation），才能與鈣離子結合形成骨質；相反地，只有未經
此修飾的骨鈣素具有激素的活性，因此研究小組也推測，骨鈣素何時扮演結構蛋白或是激
素，可能和Esp基因的調控骨鈣素蛋白質的轉譯後修飾有關。
胰島素的功能之一就是促進骨骼生長，未治療的糖尿病病患也會有骨質疏鬆的現象，這篇
研究顯示了骨骼與胰島之間存在著交互作用。根據Science新聞的報導，Karsenty教授表
示，實驗結果顯示骨鈣素具有三重功效，提高胰島素的產量、促進組織對胰島素的吸收、
及阻止脂肪的累積。這個發現對第二型糖尿病的治療有重大的意義，期待骨鈣素的研究能
有所助益。
原學術論文：
- Na Kyung Lee et al., Endocrine Regulation of Energy Metabolism by the
Skeleton. Cell, Vol 130, 456-469, 10 August 2007
參考來源：
- News@Nature: Not just a bunch of bones
- ScienceNow: Not Just Meat Scaffolding（9 August 2007）
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