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据科学家报道,骨骼脆弱的老鼠即使食用高脂饲料,依然呈现出旺盛的代谢强度。
虽然骨骼脆弱并不是件好事,但是科学家认为当被问道转基因老鼠的骨骼和身体其余部分间相互的影响时,帮助肥胖者远离肥胖问题所造成的破坏或许是其中的一个答案。
“我们知道,骨骼是生物力学运动的必需品;我们懂得骨骼同时可以保护体内的器官;我们也了解,骨骼是为钙元素服务的‘银行’,”Meghan E. McGee-Lawrence博士说道。
“但是在最近的大约10年的时间里,越来越多的人们意识到,骨骼实际上有更多的作用,比如它实际上可对身体的内分泌起到重要的作用,”美国原乔治亚医学院细胞生物及解剖系的生物工程师McGee-Lawrence说道。
她说骨骼代谢可以影响到一个新领域,并且此项结果对描绘骨骼作用的“全景图”非常重要。越来越多的证据证明骨骼在内分泌当中的作用或许会干预与肥胖相关的2型糖尿病。
“如果我们意识到这条途径不仅仅与肥胖和胰腺有关,同时也与骨骼有关,那么我们可以想出对付该疾病的新的治疗方法,”作为此项研究的通讯作者McGee-Lawrence谈到。该研究报道已发表于《分子和细胞内分泌学杂志》(Molecular and Cellular Endocrinology)。
McGee-Lawrence的这篇骨骼研究主要涉及她对Hdac3分子的观察。其中的这个Hdac3是一个重要的可促进或抑制调节基因表达的全身性的基因“调节器”。当她的研究团队检测骨骼中的Hdac3的时候,他们发现了一些骨骼脆弱的老鼠,而当他们感到异常惊奇的是他们发现这些老鼠拥有大量的“代谢调节装置”。
“当我们第一次看到这个发现的时候,对它所带来的表现型并不十分清楚,”她聊到。随着她们对这批老鼠逐渐深入的研究,她们发现尽管这些基因缺陷型老鼠相对于正常老鼠来说,摄入了大量的食物,但是它们却仍然呈现出较少的脂肪以及较低的空腹血糖值——作为测定身体有效利用葡萄糖这一主要能源物质情况的指示器。这些老鼠同样可以有效的利用胰岛素——由胰腺产生出的一种激素。其中的胰腺对以葡萄糖作为能源物质的细胞非常重要。
无论老鼠还是人类,二型糖尿病的其中一个特征迹象是肝脏中的胰岛素敏感度下降,但是对于Hdac3缺失的肝脏而言,其胰岛素却异常的敏感。
她们开始进行了一系列逻辑性的猜测。由造骨细胞产生出的骨钙蛋白是一种被普遍接受的可能影响胰岛素分泌和灵敏度的从骨骼衍生出的分子。但是出人意料的是,她们发现这批Hdac3缺失型老鼠的骨钙蛋白水平普遍偏低。
于是她们将目光聚焦到可以消化,代谢管理和能量存储的场所——肝脏。“这些基因缺陷型老鼠可以产生出增强代谢率的物质,”McGee-Lawrence说道。“骨骼产生出的什么样的物质可以影响到其它器官呢?如果我们可以找出这种分子,那么我们便可以利用它来帮助我们建立新的治疗方案,”McGee-Lawrence谈到。
她们猜想这个谜团很可能是一种可以帮助肝脏维持健康胰岛素灵敏度的分子,而这种分子很可能是骨保护素,或者称为OPG。由造骨细胞产生出的OPG可以协助减少骨骼中骨头的降解。“这是一种有益分子,”她谈到,新一代骨质疏松药物狄诺塞麦的研发便是模仿这一分子的作用。
另科学家惊奇的是,Hdac3缺失的老鼠拥有大量的OPG。除了OPG在骨骼中的作用外,另一个证据是,OPG可以随着血液循环进入肝脏,并在那里起到减轻炎症的效果,而炎症的降低意味着胰岛素灵敏度的提高。种种这些证据支撑了OPG “嫌疑者”的身份。
“那么OPG分子是不是同样可以解释为什么Hdac3缺失后的骨骼脆弱会产生旺盛的代谢?”她说到,她接下来持续的研究会专注这个问题上。如果她的研究结果是肯定的,那么这将意味着,存在着一种药物可以直接定位肥胖——作为一系列可预防疾病,比如二型糖尿病和其它心血管疾病的主因。
McGee-Lawrence强调了该发现较有讽刺意义的一点,这些基因缺陷型老鼠虽然有着较脆弱的骨骼,但是却拥有较多的有益于增强骨骼的分子。而对于那些拥有健康骨骼的老鼠而言,由于它们有着正常的骨吸收,它们宁愿选择不再建造充足的骨骼。这是健康骨骼方程的另一面,她说到。
陪审团依旧在研究是否狄诺塞麦药物可以影响代谢;但是通过回顾分析众多的服用该药物的骨质疏松患者,依旧没有发现。然而,这个问题或许必须定位于其它特殊的患者人群,比如一些患有前期糖尿病的患者,McGee-Lawrence说道。