当事情变得太多时,我们经常被建议“减轻负担”,但当涉及到骨骼维护时,相反的做法可能是一件好事。来自日本的研究人员发现了身体负荷刺激骨骼生长的一些关键机制。
在美国东部时间2021年7月13日上午11点发表在《细胞报告》上的一项研究中,来自国家大脑和心血管中心研究所的研究人员发现,肽骨蛋白(OSTN)的表达受到负荷的影响——当负荷减少时减少,当负荷增加时增加。
骨骼和骨骼肌通过与运动相关的负荷得到加强,防止骨骼和肌肉萎缩,保持骨骼和肌肉的力量对保持身体活动很重要。长骨的生长,如股骨和胫骨,是一个非常复杂的过程,受遗传和环境因素控制,如运动和重力。
骨骼是由两种细胞的平衡活动维持的——成骨细胞(制造骨骼)和破骨细胞(分解骨骼)——被认为是在负荷需求的响应下产生的。具体来说,研究小组研究了成骨细胞在小鼠体内产生的OSTN的表达。OSTN对骨骼生长和身体耐力的调节至关重要。
研究人员发现,OSTN在胫骨、桡骨和尺骨等骨骼以及施加负荷的区域中表达非常强烈。此外,他们发现OSTN是由这些骨骼中的骨膜成骨细胞分泌的。骨膜是除长骨关节外,骨骼外表面的一层膜,参与骨的重塑和生成,特别是在生长过程中。
Watanabe-Takano说:“我们还发现,当负荷减少时,OSTN的表达会减少,而负荷刺激会增加。”“此外,当我们对缺乏OSTN的小鼠进行基因改造时,我们发现与正常小鼠相比,它们的骨量减少了,并且在长时间减少负荷后缺乏负荷诱导的骨量恢复。因此,我们得出结论,OSTN在负荷刺激下生成骨骼,促进骨骼形成。”
当他们研究OSTN如何达到这种效果时,研究小组发现它增加了另一种肽的水平,称为C利钠肽,这种肽反过来推动成骨细胞繁殖、成熟并发挥功能。
本研究的结果将有助于促进卧床病人的骨维持,因为已知长期卧床可抑制骨形成,并有助于预防和治疗虚弱综合征。未来的研究将建立在这些结果的基础上,以发现进一步的机制,如骨膜细胞如何检测负载刺激。
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