综述:骨骼在全身能量代谢中的作用

【字体: 时间:2025年08月23日 来源:Nature Reviews Endocrinology 40

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  这篇综述系统阐述了骨骼如何通过骨重塑(remodelling)和骨细胞(osteocytes)分泌的骨因子(osteokines)参与全身能量代谢调控,提出骨骼并非代谢核心调控器官,而是通过整合葡萄糖、脂质和氨基酸代谢,并与RANKL、甲状旁腺激素(PTH)等通路协同调节能量稳态的创新观点。

  

Abstract

骨骼作为人体最大器官之一,其与全身能量代谢的整合机制近年备受关注。骨重塑这一维持骨质量的关键过程,本质上是高耗能活动,持续消耗葡萄糖、脂类和氨基酸等底物,同时输出调控外周代谢的激素因子。

骨细胞:代谢调控的核心执行者

占骨组织95%的骨细胞(osteocytes)通过调控底物分配主导骨重塑过程。研究发现,骨细胞不仅为成骨细胞(osteoblasts)和破骨细胞(osteoclasts)提供代谢支持,更通过分泌骨因子(如FGF23、骨钙素)建立复杂的分子信号网络。其中骨钙素可增强胰腺β细胞增殖和胰岛素分泌,而硬化蛋白(sclerostin)缺失会改善小鼠胰岛素敏感性,证实骨源性因子直接调控葡萄糖代谢。

共享调控通路:代谢与骨稳态的对话

RANKL信号通路在骨吸收和脂肪组织产热中均发挥关键作用。动物实验显示,骨特异性RANKL敲除会导致白色脂肪棕色化,显著提升能量消耗。甲状旁腺激素(PTH)则通过双重机制调节:间歇性给药促进骨形成,而持续性高水平刺激会激活破骨细胞。值得注意的是,这些通路与胰岛素/IGF-1信号存在交叉调控,形成骨-代谢轴(bone-metabolism axis)。

代谢性疾病中的骨调节作用

2型糖尿病(T2DM)患者常见骨密度升高但骨质量下降现象,这与晚期糖基化终产物(AGEs)积累破坏骨微结构有关。相反,骨质疏松患者血清中骨钙素水平降低往往伴随糖耐量受损。这些临床证据支持骨骼通过内分泌功能参与能量代谢调控的假说。

未来展望

尽管骨骼对代谢的调控机制已部分阐明,但骨因子作用的具体靶器官、骨重塑能量消耗的量化模型等关键问题仍需探索。深度解析骨-代谢互作网络,或为代谢性骨病联合治疗提供新靶点。

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