研究 Na Kyung Lee 等人撰写的《骨骼对能量代谢的内分泌调控》发表在 2007 年 8 月 10 日的《Cell》杂志上。
动机 身体周围的内分泌腺体，如甲状腺、卵巢、睾丸、肾脏和心脏，会分泌激素，控制饥饿、血压和性生殖等关键过程。现在，一组科学家发现，即使是我们通常认为是纯粹骨架的骨骼中的细胞，也会分泌一种激素，帮助身体储存脂肪和调节血糖水平。这一发现不仅打破了我们对骨骼系统的固有观念，而且最终可能为治疗糖尿病提供策略。
方法 2000 年，哥伦比亚大学分子遗传学家 Gerard Karsenty 发现，由脂肪细胞产生的激素瘦素通过作用于成骨细胞来帮助塑造和修复骨骼。由于激素信号通常是双向的，Karsenty 认为骨骼可能反过来影响脂肪细胞。为了找出如何做到这一点，他转向了一种基因工程小鼠，这种小鼠 缺乏一种基因，这种基因编码的是当时一种神秘的蛋白质——骨钙素，由成骨细胞产生。这种突变小鼠产生的胰岛素——由 胰腺 产生的帮助细胞燃烧糖分的激素——较少，而且它们肥胖且患有糖尿病，血液中的葡萄糖水平很高。（骨钙素的作用似乎涉及调节能量代谢。）
随后，Karsenty 和他的团队着手寻找可能涉及这种新发现的信号传导的其他基因。他们工程化了其他品系的小鼠，每种小鼠都缺乏成骨细胞中特别活跃的其他基因之一。最有趣的一种突变小鼠异常消瘦；它们产生了更多活跃的骨钙素，分泌了更多胰岛素，并产生了胰腺中数量多出两到三倍的胰岛素分泌细胞。它们还产生了两到三倍的 脂联素，这是一种增强胰岛素敏感性的信号分子。所有这些因素都保护它们免患糖尿病和肥胖症——这与骨钙素缺乏的小鼠恰恰相反。
在下一个实验中，Karsenty 寻找普通小鼠成骨细胞中存在此类信号效应的证据。当他将成骨细胞放在多孔膜的一侧，将胰岛素分泌的胰腺细胞或胰岛素敏感的脂肪细胞放在另一侧时，胰腺细胞产生了更多的胰岛素，脂肪细胞产生了更多的脂联素。然而，来自骨钙素缺乏小鼠的成骨细胞没有影响。Karsenty 表示，这表明骨骼系统的成骨细胞成分在普通动物的能量代谢调控中起着直接作用。
意义 为什么骨骼会产生一种调节体内血糖水平的激素？Karsenty 表示，答案深藏在我们进化的过去。骨骼（尤其是在骨科手术出现之前非常重要）的功能之一是 修复 骨折。“但是（这个过程）需要大量的能量，”他说，“因为你必须非常快速地吸收骨骼并进行替换。为了让骨骼重塑起作用，你必须与能量代谢紧密相连。”
Karsenty 的发现可能带来治疗 糖尿病 的新方法。由于未治疗的糖尿病患者的骨钙素水平通常较低，注射这种蛋白质可能可以缓解人类糖尿病的症状，Karsenty 正在小鼠身上测试这种方法。宾夕法尼亚大学糖尿病、肥胖和代谢研究所所长、内分泌学家 Mitch Lazar 表示：“骨钙素作为一种代谢调节剂的补充，有一天可能会带来新的疗法，但我们需要更好地了解它是如何工作的，以及它如何融入生理学，才能在人类身上尝试此类疗法。”尽管如此，他说，“Karsenty 的论文首次证明了骨骼是一种内分泌器官，这令人兴奋。”
