動物在正常哺乳期可能出現骨質疏松癥狀，這是因為骨骼中的鈣被剝離以支持乳汁產生，從而導致骨量和骨密度降低。但近日一項在小鼠身上開展的研究發(fā)現，在哺乳期，大腦會釋放一種激素，引發(fā)額外的骨骼形成，幫助減輕骨骼鈣損失。相關研究近日發(fā)表于《自然》。

研究人員表示，這一發(fā)現有望為患有骨質疏松癥和其他骨骼疾病的人帶來新的治療方法。

此前的研究已經發(fā)現了幾種會影響哺乳動物骨骼結構和組成的激素。比如，性激素中的雌激素與男性和女性的骨生長和成熟有關，其減少可能導致骨丟失。因此，人們在絕經后，患骨質疏松癥和骨折的風險會上升。

產后雌激素急劇下降的同時，母體骨骼還承受著鈣流失以產生乳汁的壓力。不過，盡管有些人身體虛弱、骨折風險增加，但大多數都能忍受上述壓力，堅持到斷奶后雌激素水平恢復正常。為此，一些研究人員提出了在哺乳期保護骨骼的非雌激素依賴機制。

美國加利福尼亞大學舊金山分校分子生理學家Holly Ingraham和同事幾年前偶然發(fā)現了這種機制的線索。在2019年的一項研究中，他們發(fā)現了一組名為Kiss1神經元的腦細胞只與雌性小鼠的骨骼生長之間存在聯(lián)系。他們發(fā)現，經過基因改造，使Kiss1神經元缺乏雌激素受體的雌性嚙齒動物，骨骼異常粗壯。

而在新研究中，該團隊報告稱，上述特殊效應部分歸因于一種極少被研究的分子CCN3。在缺乏雌激素受體的小鼠中，Kiss1神經元將CCN3直接釋放到血液中，起促進骨骼生長的激素的作用，以增加骨骼干細胞數量。

Ingraham最初認為他們觀察到的促進骨骼生長的作用可能只是“創(chuàng)造這些突變小鼠時的一個奇怪產物”。然而，研究不同生命階段的正常雌性小鼠后，CCN3在產奶過程中的作用被發(fā)現。

隨著小鼠開始分泌乳酸，激素濃度上升，斷奶后則下降。當研究人員在小鼠懷孕前使用基因技術抑制CCN3時，小鼠在分娩后失去的骨量比正常情況下更多，而它們喂養(yǎng)的幼崽則會生長遲緩，更容易死亡。

為了研究CCN3是否可以在哺乳期之外促進骨骼形成，研究團隊進行了幾種測試。他們在幾周內定期給非哺乳期雌鼠和雄鼠注射這種激素，結果兩者的骨量都有增加；將CCN3以緩釋貼片的形式應用于老年雄性小鼠骨折損傷處，可以加速骨骼修復；與對照組相比，由于卵巢切除導致雌激素水平低的雌性，在人工增加CCN3的產生后，骨量增加了1.5倍。

不過有研究人員指出，該研究未能排除其他阻止骨質流失因素的影響，且實驗樣本量過少。此外，研究團隊應進一步了解CCN3作用隨濃度的變化，因為此前有研究表明高濃度的CCN3可能抑制骨骼生長。

相關論文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-024-07634-3

來源：中國科學報