不同因子及運動對骨代謝調(diào)節(jié)的研究進展

劉媛

摘? 要：骨，作為機體的重要組成部分，不僅參與支持、運動及造血等功能，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。該文主要從骨細胞因子、脂肪因子、肌肉因子、鳶尾素等對骨代謝及運動對其影響進行歸納整理，以期為骨代謝疾病及運動對其防治提供理論基礎與新思路。

關鍵詞：骨源性因子? 脂肪因子? 肌肉因子? 運動? 骨代謝

中圖分類號：G80-05? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：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，作為一龐大而復雜的系統(tǒng)，通過細胞因子參與不同信號通路調(diào)節(jié)骨形成及重塑等過程。骨作為機械應力刺激直接作用的器官，運動對骨質(zhì)疏松等疾病的防治一直是研究熱點。研究表明，機械應力刺激能夠調(diào)控成骨細胞和破骨細胞的增殖分化，是維持骨骼系統(tǒng)穩(wěn)定的必要條件之一[1]。適宜的運動形式及運動強度可促進骨形成，抑制骨吸收，有利于增強骨密度，預防骨質(zhì)疏松[2]。該文主要從參與骨代謝的相關因子出發(fā)，對近年來運動對骨代謝影響的研究進行整理歸納，以期為骨代謝運動調(diào)控機制提供系統(tǒng)的理論依據(jù)。

1? 骨相關因子

1.1 骨活性因子

在機體的生長發(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)蛋白如骨保護素、骨形態(tài)發(fā)生蛋白、巨噬細胞集落刺激因子等因子不同程度地促進成骨細胞的增殖分化，促進骨形成;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胞對骨的再吸收過程。

眾所周知，運動中的能量消耗及運動后的疲勞恢復是其對機體產(chǎn)生積極影響的兩個重要過程，但不同形式及強度的運動對骨代謝的影響不盡相同。吉洪林等人[3]通過探究不同強度健身跑對女大學生骨健康，發(fā)現(xiàn)較大強度的健身跑鍛煉在促進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)定性訓練更能夠顯著增加絕經(jīng)女性的骨密度，對預防骨質(zhì)疏松有積極意義。李世昌等人[5]研究發(fā)現(xiàn)運動可以通過激活PDGF介導的ERK信號通路，促進成骨細胞的分化及增強骨密度。馬濤[6]通過跑臺運動干預發(fā)現(xiàn)可調(diào)節(jié)OPG/RANK/RANKL系統(tǒng)微環(huán)境，抑制破骨細胞分化，改善廢用性骨質(zhì)疏松的恢復。

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);還可以促進胰島素分泌及調(diào)節(jié)脂肪細胞和雄性性腺內(nèi)分泌活動[7];徐帥等人[8]探討了2型糖尿病中，運動對OCN介導能量代謝的調(diào)控機制，認為運動干預OCN信號通路，對脂肪細胞、下丘腦、胰腺等具有良好的調(diào)節(jié)作用，可改善T2DM相關癥狀。Mera等人[9]發(fā)現(xiàn)骨能夠分泌OCN、脂質(zhì)運載蛋白2等參與全身能量代謝;且發(fā)現(xiàn)運動可以提高OCN表達水平，增強肌肉力量，促進能量代謝，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)疏松間存在復雜的生理病理關系，研究證明骨密度與骨折發(fā)生的風險密切相關[10，11]。骨髓脂肪細胞和成骨細胞均來源于間充質(zhì)干細胞，兩者間相互抑制。肥胖者可上調(diào)促炎細胞因子增強破骨細胞活性。王春雷等人[12]通過對T2DM患者進行觀察發(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胞分化而抑制破骨細胞形成[13]。王峰[14]認為短時間或者一次運動對瘦素及脂聯(lián)素介導的骨代謝無顯著影響;而長時間運動能夠促進兩者的表達，并通過介導OPG/RANK/RANKL信號傳導通路調(diào)節(jié)骨代謝。其中瘦素促使成骨效應以增加骨量，而脂聯(lián)素則促使破骨效應以減少骨量。當然在復雜的生理病理環(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肌肉、骨骼與骨質(zhì)疏松的相關研究進行研究分析，達成了“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)合運動可調(diào)節(jié)骨代謝，促進骨形成”的共識[15]。而鳶尾素 （Irisin），作為一新型運動因子，能夠在運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，運動可促進骨骼肌中的Irisin的表達，但是不同的運動時間和運動方式對其促進效果不同：長期運動可使其維持較高水平，促進能量代謝。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系，GM與骨骼健康的關系也逐漸被認識[17]。大量研究表明，益生菌等對骨骼有一定的保護作用，可能通過調(diào)節(jié)免疫等影響骨代謝，但是具體機制尚未確定，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? 結語

運動作為機械應力刺激的一種形式，能夠直接作用于骨細胞或通過骨骼肌的牽拉產(chǎn)生感知效應，從而調(diào)節(jié)骨代謝。適宜的運動訓練有利于各種代謝的改善，具有正向調(diào)控效應。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)或其功能得以擴展，加強了全身器官間的聯(lián)系，有助于在臨床上骨質(zhì)疏松的診斷及防治。

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