Остеокальцин что это такое: N-остеокальцин (маркер костного ремоделирования)

Сдать анализ крови на остеокальцин в Москве и МО – цена

Остеокальцин — маркер формирования костной ткани. Представляет собой витамин К, зависимый неколлагеновый белок костного матрикса. Связывает кальций и синтезируется остеобластами костной ткани.

Главной составляющей костной ткани является коллаген. Это белок, синтезирующийся остеобластами (молодыми клетками костной ткани) и обеспечивающий прочность костей. 

Костная ткань постоянно претерпевает процесс ремоделирования (формирование нового матрикса), состоящего из двух разнонаправленных процессов: резорбции (естественное саморазрушение и удаление старой ткани) и непосредственно сам процесс формирования новой ткани. Эти процессы являются основой поддержания структуры костной ткани и тесно связаны с кальциевым обменом в организме. В норме в кровь постоянно поступает небольшое количество продуктов деградации коллагена, которые выводятся через почки. Основная часть синтезируемого белка входит в состав клеточного матрикса, который после процесса минерализации образует новую кость, а остаток попадает в кровь.

В процессе резорбции под действием остеокластов (костных макрофагов) происходит высвобождение остеокальцина, который попадает в кровь и представляет собой неиммунные фрагменты. Эти соединения выводятся из организма с помощью почек, поэтому уровень остеокальцина напрямую зависит от функционального состояния почек. Отрицательное влияние на уровень остеокальцина может оказывать паратиреоидный гормон, который подавляет активность остеобластов, продуцирующих в свою очередь остеокальцин. Следовательно, его уровень содержания в крови уменьшается.  Витамин D наоборот активирует выработку остеокальцина в остеобластах. Также на концентрацию остеокальцина влияют кальцитонин и кальцитриол. 

Таким образом, показатель уровня остеокальцина в крови является наиболее информативным маркером формирования костной ткани и используется для диагностики метаболических нарушений в ней. Биохимические маркеры процесса ремоделирование костной ткани организма дают ценную информацию о его состояние и предупреждают развитие патологических изменений.

Этот процесс тесно связан с кальциевым обменом и эндогенными факторами, а именно уровнем некоторых гормонов. Именно их количество влияет на метаболизм костной ткани. Так в постменопаузный период у женщин наблюдается патологическое изменение костной ткани на фоне низкого уровня эстрогенов. Преобладание этого процесса ведет к остеопении (пониженная плотность костей) с большими потерями кальция, которая может прогрессировать и приводит к остеопорозу и увеличивает ломкость костей.

Данный анализ назначается в комплексе с маркерами резорбции костной ткани и формирование. В совокупности с денситометрией позволяет более полно оценить состояние костной ткани, особенно у женщин в период постменопаузы с признаками остеопороза, пациентам с болезнью Педжета и осуществлять мониторинг  метастатическими поражениями костей. 

На результаты теста могут влиять фаза менструального цикла (высокие концентрации могут наблюдаться в конце лютеиновой фазы цикла), почечной недостаточности, диализ. Кроме того, уровень остеокальцина может колебаться в течение суток. 

На результат теста может влиять прием некоторых лекарственных препаратов и витаминов, слабительных, кортикостероидов.  Поэтому необходимо в течение двух недель до анализа прекратить прием дополнительных лекарств. Если отмена приема невозможна, необходимо поставить в известность врача о виде препарата и дозировки.

Показания

— Определение начального уровня резорбции костной ткани

— Мониторинг терапии остеопороза

— Контроль течения заболевания

— Болезнь Педжета

— Наблюдение пациентов с метастазами в костную ткань

— Решение о проведении заместительной гормональной терапии у женщин в периоде постменопаузы

— Мониторинг лечения глюкокортикокоидами (при супрессии костного метаболизма)

— При некоторых эндокринных заболеваний

— При хронических заболеваний почек

Влияние дисбаланса регуляторных цитокинов и остеокальцина на остеогенез у детей с врожденной расщелиной губы и нёба в постнатальном онтогенезе

Влияние дисбаланса регуляторных цитокинов и остеокальцина на остеогенез у детей с врожденной расщелиной губы и нёба в постнатальном онтогенезе

Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Нестерова И.В.

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России, Краснодар, Россия;
ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов» Министерства образования и науки России, Москва, Россия

Митропанова М.Н.

Кафедра детской стоматологии, ортодонтии и челюстно-лицевой хирургии ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава РФ, Краснодар, Россия

Чудилова Г.А.

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России, Краснодар, Россия

Ломтатидзе Л.В.

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России, Краснодар, Россия

Гайворонская Т.В.

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России, Краснодар, Россия

Влияние дисбаланса регуляторных цитокинов и остеокальцина на остеогенез у детей с врожденной расщелиной губы и нёба в постнатальном онтогенезе

Авторы:

Нестерова И.

В., Митропанова М.Н., Чудилова Г.А., Ломтатидзе Л.В., Гайворонская Т.В.

Подробнее об авторах

Журнал: Стоматология. 2020;99(1): 77‑81

DOI: 10.17116/stomat20209901177

Как цитировать:

Нестерова И.В., Митропанова М.Н., Чудилова Г.А., Ломтатидзе Л.В., Гайворонская Т.В. Влияние дисбаланса регуляторных цитокинов и остеокальцина на остеогенез у детей с врожденной расщелиной губы и нёба в постнатальном онтогенезе. Стоматология. 2020;99(1):77‑81.
Nesterova IV, Mitropanova MN, Chudilova GA, Lomtatidze LV, Gaivoronskaya TV. The impact of disbalance of regulatory cytokines and osteocalcin on osteogenesis in children with congenital cleft lip and palate in postnatal ontogenesis.

Stomatologiya. 2020;99(1):77‑81. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/stomat20209901177

Читать метаданные

Цель работы — комплексная оценка системы цитокинов и остеокальцина периферической крови с установлением особенностей их взаимосвязей у детей с врожденной расщелиной губы и неба (ВРГН) в сравнении с соответствующими контролями в разные возрастные периоды. В периферической крови ٨٠ детей (٠–12 месяцев, 1–3 года, 4–9 лет, 10–15 лет) с врожденной расщелиной губы и неба и соответствующего по возрасту контроля здоровых лиц (٤٠ человек) проведено определение остеокальцина и IL17, IL4, IL6, IL1β, IFNγ методом иммуноферментного анализа. Анализ полученных данных при ВРГН выявил значительные различия в динамике взаимоотношений провоспалительных (IL1β, IL6, IL17), регуляторного (IFNγ), противовоспалительного (IL4) цитокинов и остеокальцина по сравнении с контролями. Установлены закономерности изменений и влияния IL1٧, IFNγ, IL4 и остеокальцина у условно здоровых детей и у детей с врожденной расщелиной губы и неба в постнатальном онтогенезе.

Выявлена цитокиновая дисрегуляция иммуноостеогенеза при ВРГН, ведущая к значительному дефициту остеокальцина на первом году жизни, обусловленная нарушением баланса цитокинового профиля: дискордантностью IL17, IFNγ и IL4. Таким образом, полученные данные, несомненно, важны в дальнейшем для разработки новых стратегий таргетной терапии, направленной на нормализацию уровней остеокальцина в разные возрастные периоды у детей с врожденной расщелиной губы и неба.

Ключевые слова:

дисбаланс цитокинов

остеокальцин

врожденная расщелина губы и нёба

дети

Авторы:

Нестерова И.В.

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России, Краснодар, Россия;
ФГАОУ ВО «Российский университет дружбы народов» Министерства образования и науки России, Москва, Россия

Митропанова М.Н.

Кафедра детской стоматологии, ортодонтии и челюстно-лицевой хирургии ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава РФ, Краснодар, Россия

Чудилова Г. А.

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России, Краснодар, Россия

Ломтатидзе Л.В.

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России, Краснодар, Россия

Гайворонская Т.В.

ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России, Краснодар, Россия

Закрыть метаданные

Рис. 1. Динамика показателей остеокальцина и исследуемых цитокинов в крови у детей с врожденной расщелиной губы и неба (а) и у детей контрольных групп, соответствующих по возрасту (b).

В течение последнего десятилетия новое научное направление — остеоиммунология — получило свое активное развитие [1]. Остеоиммунология — интердисциплина, которая фокусирует свое внимание на взаимоотношениях между костной и иммунной системами. В 2000 году Arron J. and Choi Y. впервые предложили термин «остеоиммунология» [2]. В течение последних 20 лет накоплены доказательства, демонстрирующие, что костная система вовлечена в процессы гемопоэза и влияет на состояние иммунной системы.

Одновременно многочисленные клетки иммунной системы и продуцируемые ими цитокины участвуют в гомеостазе костной ткани. Сложные взаимодействия, взаимные влияния, возникающие между костной и иммунной системами, имеют место при различных заболеваниях, таких как остеопороз, ревматоидный артрит, анкилозирующий спондилит, ВИЧ-инфекция, болезнь Крона, системная красная волчанка [3–6].

Клетки иммунной системы, продуцируя различные цитокины и молекулы, регулируют клетки костной ткани. Известно, что IL1β, IL6, IL17, TNFα, TNFβ, RANKL и M-CSF запускают остеокластогенез. При этом IL23, IL6, IL12, IL18, IL4, IFNγ, TGFβ угнетают остеокластогенез. IL17A and BMP-2 повышают образование остеобластов [1].

Из всех Т-клеток наиболее активно стимулируют остеогенез провоспалительные Т-клетки, включая Т-хелперы 17, секретирующие IL17 [7].

IL17А стимулирует остеокластогенез через индуцию синтеза простагландинов и RANKL [8]. IL4 подавляет синовиальный IL17 и остеопротегрин, что предотвращает повреждение костей при артритах. При этом IL4 также способен последовательно подавлять расщепление коллагена и увеличивать синтез проколлагена, что способствует восстановлению поврежденной ткани [9].

В настоящее время детально описаны периоды активного роста костной ткани у условно здоровых детей разного возраста. На первом году жизни ребенка (от 1 дня жизни до 12 месяцев) наблюдается активный рост и ремоделирование 50–70% костной ткани. С 3 до 4 и 5 лет, а далее с 6 до 9 лет вновь наблюдаются периоды активного роста костной ткани.

В период пубертатного скачка роста с 10 до 15 лет наблюдается следующий активный период роста костной ткани, который у некоторых подростков может длиться до 16–18 лет. Остеокальцин (osteocalcin) — это основной витамин К — зависимый неколлагеновый белок костного матрикса, связывающий кальций и гидроксиапатиты, что является основополагающим процессом в формировании и метаболизме костной ткани. Он синтезируется остеобластами и одонтобластами костной ткани. Основная часть синтезированного белка входит в состав внеклеточного матрикса костной ткани, который затем минерализуется с образованием новой кости, а оставшаяся часть попадает в кровоток. Остеокальцин полагают маркером костного ремоделирования. Уровень остеокальцина отражает степень активности остеобластов и характер метаболизма костной ткани [10].

В иммуноостеогенезе система цитокинов играет ведущую роль, активно участвуя в процессе остеогенеза, активируя и при необходимости супрессируя выработку остеокальцина. Особая роль принадлежит провоспалительным (IL17, IL1β, IL6) регуляторным (IFNy) цитокинам, стимулирующим процесс остеогенеза, а также противовоспалительному цитокину IL4, негативно регулирующему этот процесс.

Несмотря на то, что в научной литературе достаточно полно освещены процессы иммуноостеогенеза при воспалительных и аутоиммунных заболеваниях костной системы, работы, посвященные формированию костной системы в процессе иммуноостеогенеза в постнатальном онтогенезе у детей с врожденной расщелиной губы и неба (ВРГН) и взаимообусловленным влияниям системы цитокинов и важнейшего фактора, влияющего на рост и восстановление костной ткани, — остеокальцина, практически отсутствуют. При этом четко, но без особенностей возрастной детализации в детстве освещены особенности продукции остеокальцина в различные временные периоды жизни человека.

В то же время можно предположить, что у детей с ВРГН имеются нарушения процессов иммуноостеогенеза и синтеза остеокальцина, которые возникают в процессе эмбриогенеза и частично обуславливают возникновение ВРГН, а после рождения эти нарушения отражаются на особенностях течения болезни и создают определенные трудности в реабилитации детей с этими врожденными пороками.

В связи с изложенным весьма актуальной проблемой является одномоментное изучение особенностей цитокинового профиля с параллельным исследованием уровня остеокальцина периферической крови у здоровых детей и детей с ВРГН в процессе постнатального онтогенеза.

Целью исследования явилось проведение комплексной оценки состояния системы цитокинов и уровня остеокальцина периферической крови с установлением особенностей их взаимосвязей, выявлением различий их состояния у здоровых детей и детей с ВРГН в разные возрастные периоды, в том числе в периоды активного роста костной ткани.

Материалы и методы

В исследовании использована периферическая кровь, полученная от 80 детей с врожденной расщелиной губы и неба (ВРГН) и 40 условно здоровых детей. Дети с ВРГН подразделялись на группы в соответствии с возрастом и находящихся на разных этапах медицинской реабилитации: группу 1 составили 20 детей от 0 до 12 месяцев; группу 2 — 20 детей от 1 года до 3 лет; в группу 3 вошли 20 детей от 4 до 9 лет, в группу 4 — 20 детей от 10 до 15 лет.

Группы контроля составили условно здоровые дети соответствующих возрастных диапазонов (по 10 человек в каждой группе). Концентрацию цитокинов IL1β, IL6, IL17, IFNγ, IL4 и остеокальцина определяли методом иммуноферментного анализа (ИФА) на анализаторе ASCENT (Финляндия). IL1β, IL6, IL17, IFNγ, IL4 определяли при помощи тест-системы ЗАО ВЕКТОР-БЕСТ, Россия. Остеокальцин определяли с использованием тест-системы «N-MID^® Osteocalcin ELISA», IMMUNODIAGNOSTIC SYSTEMS (Великобритания).

Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью компьютерных программ Microsoft Exel, StatPlus 2009 с применением непараметрических тестов Вилкоксона и Манна–Уитни. Результаты представляли в виде медианы (верхний и нижний квартиль) (Me [Q1;Q3]). Достоверность различия определяли при p<0,05.

Результаты и обсуждение

У детей с ВРГН в первом периоде активного роста костной ткани имеется дефицит остеокальцина, уровень которого в периферической крови в 2 раза ниже, чем у условно здоровых детей того же возраста, соответственно 25,0 [37,98; 51,02] против 49,94 [37,98; 51,02] (p<0,001).

Следует подчеркнуть, что у детей с ВРГН уровень остеокальцина достигает значений 49,85 [45,47; 57,02] только в возрастном периоде 1–3 года, в то время как у условно здоровых детей в этом периоде наблюдается значительное снижение уровня остеокальцина, достигающее 23,25 [15,93; 33,30] (p<0,001).

В следующих периодах активного роста кости (4–9 лет и 9–15 лет) уровень остеокальцина при ВРГН плавно возрастает и достигает максимума в периоде полового созревания — 57,28 [41,32; 78,4] (p<0,001). В то время как у условно здоровых детей уровень остеокальцина испытывает значительные колебания в процессе постнатального становления: резко снижается в 2,2 раза с 49,94 [ 37,98; 51,02] до 23,25 [15,93; 33,30 ] (p<0,001) в периоде 1–3 года, а далее в период активного роста 4–9 лет его уровень повышается более чем в 3 раза, достигая 71,11 [58,16; 82,24] (p<0,001), вновь снижаясь в периоде полового созревания до 34,82[26,59; 47,56] (p<0,001).

Сопоставительный анализ возрастной динамики цитокинового профиля у детей с ВРГН и условно здоровых детей продемонстрировал значительные различия. Так, у условно здоровых детей в разные возрастные периоды достоверно не изменяются уровни провоспалительных цитокинов IL1β, IL6, IL17 и регуляторного IFNγ, но при этом наблюдается 10-кратное увеличение IL4 в возрастном периоде 1–3 года, что обратно пропорционально уровню остеокальцина, который резко снижается в этом периоде более чем в 2 раза, достигая 23,25 [15,93; 33,30] (p<0,001).

Далее в возрастном периоде 4–9 лет вновь повышается уровень остеокальцина до 71,11 [58,16; 82,24] (p<0,001) на фоне снижения IL4 до 2,29 [1,91; 3,79] (p<0,001). В следующем периоде активного роста костной ткани — периоде полового созревания (10–15 лет) — имеет место снижение уровня остеокальцина до 34,82 [26,59; 47,56] (p<0,001) с параллельным возрастанием уровня IL4 с 2,29 [1,91; 3,79] до 4,22 [2,69; 4,62] (p<0,05).

У детей с ВРГН в постнатальном онтогенезе выявлены значительные различия в динамике взаимоотношений провоспалительных (IL1β, IL-6, IL17), регуляторного (IFNγ), противовоспалительного (IL4) цитокинов и остеокальцина по сравнению с условно здоровыми детьми. Так, на первом году жизни и в периоде от 1 года до 3 лет уровень IL17 у детей с ВРГН значительно выше, чем у условно здоровых детей, соответственно, 17,44 [15,25; 20,08] против 8,44 [5,97; 10,01] (p<0,001) и 17,48 [11,97; 18,04] против 10,31 [9,18, 12,27] (p<0,001), что, по-видимому, необходимо для усиления синтеза остеокальцина у детей с ВРГН, который повышается к возрасту 1–3 года до 49,85 [45,47; 57,02], далее в возрасте 4–9 лет до 51,63 [43,58; 62,93] и достигает уровня 57,28 [41,32; 78,4] в период полового созревания.

Уровень IL17 продолжает постепенно снижаться, достигая наименьших значений в период полового созревания — 5,14 [3,63; 6,32] (p<0,05). Уровень регуляторного цитокина IFNγ был достоверно повышен у детей с ВРГН по сравнению с условно здоровыми детьми в ранние возрастные периоды — на первом году жизни и в возрасте от 1 до 3 лет соответственно 16,46 [12,82; 18,32] против 8,81 [8,67; 9,01] (p<0,001) и 14,47 [11,25; 19,78] против 8,35 [7,81; 8,93] (p<0,001).

В последующие возрастные периоды уровень IFNγ постепенно снижался и не отличался от уровня такового у условно здоровых детей, достигнув 11,47 [4,95; 18,00] в периоде полового созревания. Следует подчеркнуть, что сывороточные IL1β, IL-6 у детей с ВРГН в различные возрастные периоды сохранялись на одинаковом уровне и не отличались от уровней таковых у условно здоровых детей (таблица, рисунок).

Возрастная динамика уровня IL4, негативно влияющего на синтез остеокальцина, у детей с ВРГН значительно отличается от таковой у условно здоровых детей. Так, у детей с ВРГН уровни IL4 в различные возрастные периоды практически не отличаются на 1 году жизни, в периоды 1–3 года и 10–15 лет: 7,13 [4,91; 18,34], 6,13 [3,07;17,85], 7,32 [2,71; 17,11] (достоверности различий не выявлено). И только в периоде активного роста костной ткани (4–9 лет) имеет место достоверное падение уровня IL4 до 1,21 [0,41; 3,02] по сравнению с другими возрастными периодами (p31<0,001, р32<0,001, р34<0,001) (см. таблицу,

Таблица 1. Динамика показателей остеокальцина и исследуемых цитокинов в крови детей с врожденной расщелиной губы и неба (ВРГН) в сравнении с соответствующей по возрасту группой здорового контроля (Ме[Q1; Q3])

рисунок).

Выводы

1. Установлены закономерности изменений и взаимообусловленные влияния провоспалительного цитокина IL17, регуляторного цитокина IFNγ, противовоспалительного цитокина IL4 и остеокальцина у условно здоровых детей и у детей с ВРГН в постнатальном онтогенезе.

2. Выявлена цитокиновая дисрегуляция иммуноостеогенеза в постнатальном онтогенезе у детей с ВРГН, ведущая к значительному дефициту остеокальцина на первом году жизни и обусловленная нарушением баланса цитокинового профиля — дискордантность IL17, IFNγ и IL4.

3. Полученные данные важны для разработки новых стратегий таргетной терапии цитокинами, направленной на нормализацию уровней остеокальцина в разные возрастные периоды у детей с ВРГН.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

The authors declare no conflict of interests.

Сведения об авторах

Нестерова И.В. — https://orcid.org/0000-0002-5339-4504

Митропанова М.Н. — https://orcid.org/0000-0001-8222-7679

Чудилова Г.А. — https://orcid.org/0000-0001-8005-9325

Ломтатидзе Л. В. — https://orcid.org/ 0000-0002-7041-7106

Гайворонская Т.В. — https://orcid.org/0000-0002-8509-2156

Автор, ответственный за переписку: Митропанова Марина Николаевна — e-mail: [email protected]

Какова функция остеокальцина?

Сохранить цитату в файл

Формат: Резюме (текст)PubMedPMIDAbstract (текст)CSV

Добавить в коллекции

• Создать новую коллекцию
• Добавить в существующую коллекцию

Назовите свою коллекцию:

Имя должно содержать менее 100 символов

Выберите коллекцию:

Невозможно загрузить вашу коллекцию из-за ошибки
Повторите попытку

Добавить в мою библиографию

• Моя библиография

Не удалось загрузить делегатов из-за ошибки
Повторите попытку

Ваш сохраненный поиск

Название сохраненного поиска:

Условия поиска:

Тестовые условия поиска

Электронная почта: (изменить)

Который день? Первое воскресеньеПервый понедельникПервый вторникПервая средаПервый четвергПервая пятницаПервая субботаПервый деньПервый рабочий день

Который день? ВоскресеньеПонедельникВторникСредаЧетвергПятницаСуббота

Формат отчета: РезюмеРезюме (текст)АбстрактАбстракт (текст)PubMed

Отправить максимум: 1 шт. 5 шт. 10 шт. 20 шт. 50 шт. 100 шт. 200 шт.

Отправить, даже если нет новых результатов

Необязательный текст в электронном письме:

Создайте файл для внешнего программного обеспечения для управления цитированием

Полнотекстовые ссылки

Эльзевир Наука

Полнотекстовые ссылки

Обзор

. 2020 сен;62(3):223-227.

doi: 10.1016/j.job.2020.05.004. Epub 2020 12 июня.

Тосихиса Комори ¹

принадлежность

• ¹ Центр фундаментальных и трансляционных исследований болезней твердых тканей Высшей школы биомедицинских наук Университета Нагасаки, Нагасаки 852-8588, Япония. Электронный адрес: [email protected].

• PMID: 32535287
• DOI: 10.1016/j.job.2020.05.004

Обзор

Тосихиса Комори. Дж Орал Биоски. 2020 Сентябрь

. 2020 сен;62(3):223-227.

doi: 10.1016/j.job.2020.05.004. Epub 2020 12 июня.

Автор

Тосихиса Комори ¹

принадлежность

• ¹ Центр фундаментальных и трансляционных исследований болезней твердых тканей Высшей школы биомедицинских наук Университета Нагасаки, Нагасаки 852-8588, Япония. Электронный адрес: [email protected].

• PMID: 32535287
• DOI: 10.1016/j.job.2020.05.004

Абстрактный

Фон: Остеокальцин является наиболее распространенным неколлагеновым белком в костях и специфически экспрессируется в остеобластах. Предыдущие исследования с использованием дефицита остеокальцина (Ocn ^-/- ) мышей продемонстрировали, что остеокальцин ингибирует образование костей, а сывороточный некарбоксилированный остеокальцин действует как гормон, улучшающий метаболизм глюкозы, индуцирующий синтез тестостерона в яичках и поддерживающий мышечную массу. Кроме того, сообщалось о взаимосвязи между сывороточным остеокальцином и метаболизмом глюкозы или сердечно-сосудистым риском у людей. Однако новые мыши Ocn ^-/- проявляли разные фенотипы.

Выделять: Объем кости, ее формирование и резорбция были нормальными у новых мышей Ocn ^-/- . Ориентация коллагеновых волокон была параллельна продольному направлению кости, и размер кристаллов апатита был нормальным, но с-ось кристаллов апатита была случайной, и у новых мышей Ocn ^-/- прочность кости была снижена. Метаболизм глюкозы, синтез тестостерона и мышечная масса у новых мышей Ocn ^-/- были нормальными. Упражнения улучшили метаболизм глюкозы и увеличили костеобразование, что привело к увеличению уровня остеокальцина в сыворотке крови, который является маркером костеобразования.

Заключение: В отличие от предыдущих результатов, новые мыши Ocn ^-/- показали, что остеокальцин не участвует в регуляции количества кости, а вместо этого функционирует, направляя параллельное выравнивание оси с кристаллов апатита с коллагеновыми фибриллами. Более того, у него нет физиологической функции гормона, регулирующего метаболизм глюкозы, синтез тестостерона или мышечную массу. Эти противоречивые фенотипы требуют дальнейшего изучения. Связь сывороточного остеокальцина с метаболизмом глюкозы или сердечно-сосудистым риском предполагает важность физических упражнений для их улучшения.

Ключевые слова: кристалл апатита; Костнообразование; коллаген; Метаболизм глюкозы; Остеокальцин.

Copyright © 2020 Японская ассоциация биологии полости рта. Опубликовано Elsevier B.V. Все права защищены.

Похожие статьи

• Остеокальцин необходим для выравнивания кристаллов апатита, но не для метаболизма глюкозы, синтеза тестостерона или мышечной массы.

  Морииси Т., Одзаса Р., Ишимото Т., Накано Т., Хасэгава Т., Миядзаки Т. , Лю В., Фукуяма Р., Ван И, Комори Х., Цинь Х., Амизука Н., Комори Т. Морииши Т. и др. Генетика PLoS. 2020 28 мая; 16 (5): e1008586. doi: 10.1371/journal.pgen.1008586. Электронная коллекция 2020 май. Генетика PLoS. 2020. PMID: 32463816 Бесплатная статья ЧВК.

• Функции остеокальцина в костях, поджелудочной железе, яичках и мышцах.

  Комори Т. Комори Т. Int J Mol Sci. 2020 12 октября; 21 (20): 7513. дои: 10.3390/ijms21207513. Int J Mol Sci. 2020. PMID: 33053789 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

• Пропротеинконвертаза фурин регулирует остеокальцин и эндокринную функцию костей.

  Аль Рифаи О., Чоу Дж., Лакомб Дж., Жюльен С., Фобер Д., Сьюзен-Ресига Д., Эсалмани Р., Кримерс Дж.В., Сейда Н.Г., Феррон М. Аль Рифаи О и др. Джей Клин Инвест. 2017 1 ноября; 127 (11): 4104-4117. дои: 10.1172/JCI93437. Epub 2017 3 окт. Джей Клин Инвест. 2017. PMID: 28972540 Бесплатная статья ЧВК.

• Сывороточный остеокальцин связан с улучшением метаболического состояния за счет адипонектина у женщин по сравнению с тестостероном у мужчин. Гендерная специфика оси костно-энергетического гомеостаза.

  Будай Б., Пах Ф.П., Литерати-Надь Б., Витай М., Вечей З., Кораньи Л. Будай Б. и др. Кость. 2013 ноябрь;57(1):98-104. doi: 10.1016/j.bone.2013.07.018. Epub 2013 22 июля. Кость. 2013. PMID: 23886839

• Мультилигандная специфичность и широкая тканевая экспрессия GPRC6A выявляют новые эндокринные сети.

  Пи М., Куорлз Л.Д. Пи М и др. Эндокринология. 2012 май; 153(5):2062-9. doi: 10.1210/en.2011-2117. Epub 2012, 28 февраля. Эндокринология. 2012. PMID: 22374969 Бесплатная статья ЧВК. Обзор.

Посмотреть все похожие статьи

Цитируется

• Кверцетин потенцирует антиостеопоротические эффекты алендроната за счет модуляции механизмов аутофагии и апоптоза в модели потери костной массы у крыс, вызванной овариэктомией.

  Мусави С., Вакили С., Зал Ф., Савардаштаки А., Джафариния М., Сабетян С., Размджуэ Д., Вейси А., Азадбахт О., Сабаган М., Бехрудж Х. Мусави С. и др. Mol Biol Rep. 2023 Feb 24. doi: 10.1007/s11033-023-08311-w. Онлайн перед печатью. Мол Биол Респ. 2023. PMID: 36829081

• Инъекционный термочувствительный гидрогель хитозан/желатин для пролиферации и дифференцировки стволовых клеток пульпы зуба.

  Самией М., Далир Абдоллахиния Э., Амирьягуби Н., Фатхи М., Барар Дж., Омиди Ю. Сами М. и др. Биовоздействия. 2023;13(1):63-72. дои: 10.34172/bi.2022.23904. Epub 2022 20 июня. Биовоздействия. 2023. PMID: 36816999 Бесплатная статья ЧВК.

• Послойная сборка процианидина и коллагена способствует пролиферации мезенхимальных стволовых клеток и остеогенной дифференцировке in vitro и in vivo .

  Bai Z, Hu K, Shou Z, Yu J, Meng H, Zhou H, Chen L, Yu T, Lu R, Li N, Chen C. Бай Зи и др. Реген Биоматер. 2022 26 декабря;10:rbac107. doi: 10.1093/rb/rbac107. Электронная коллекция 2023. Реген Биоматер. 2022. PMID: 36683760 Бесплатная статья ЧВК.

• Факторы риска переломов у больных с фиброзной дисплазией проксимального отдела бедренной кости.

  Лю В., Сюй М., Ю. С. Лю В. и др. J Int Med Res. 2022 Декабрь;50(12):3000605221142395. дои: 10.1177/03000605221142395. J Int Med Res. 2022. PMID: 36482682 Бесплатная статья ЧВК.

• Цифровая светообработка 3D-печать гироидного каркаса с фотополимером на основе изосорбида для инженерии костной ткани.

  Verisqa F, Cha JR, Nguyen L, Kim HW, Knowles JC. Вериска Ф. и др. Биомолекулы. 2022 15 ноября; 12 (11): 1692. дои: 10.3390/biom12111692. Биомолекулы. 2022. PMID: 36421706 Бесплатная статья ЧВК.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Типы публикаций

термины MeSH

вещества

Полнотекстовые ссылки

Эльзевир Наука

Укажите

Формат: ААД АПА МДА НЛМ

Отправить по номеру

Остеокальцин — универсальный гормон костного происхождения — PMC

1. Hauschka PV, Lian JB, Cole DE, Gundberg CM. Остеокальцин и белок матрикса Gla: витамин К-зависимые белки в костях. Физиол Рев. (1989) 69:990–1047. 10.1152/physrev.1989.69.3.990 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

2. Poser JW, Esch FS, Ling NC, Price PA. Выделение и секвенирование витамин К-зависимого белка из костей человека. Недокарбоксилирование первого остатка глутаминовой кислоты. Дж. Биол. Хим. (1980) 255:8685–91. 10.1006/bbrc.1995.1918 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

3. Малашкевич В.Н., Алмо С.К., Дауд Т.Л. Рентгеноструктурный анализ бычьего 3-глу-остеокальцина. Биохимия (2013) 52:8387–92. 10.1021/bi4010254 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

4. Delmas PD, Eastell R, Garnero P, Seibel MJ, Stepan J, Комитет научных консультантов Международного фонда остеопороза. Использование биохимических маркеров костного метаболизма при остеопорозе. Комитет научных консультантов Международного фонда остеопороза. Остеопорос Инт. (2000) 11 (Приложение 6): S2–17. 10.1007/s001980070002 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

5. Ducy P, Desbois C, Boyce B, Pinero G, Story B, Dunstan C, et al.. Увеличение образования костей у мышей с дефицитом остеокальцина. Природа (1996) 382:448–52. 10.1038/382448a0 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

6. Lee NK, Sowa H, Hinoi E, Ferron M, Ahn JD, Confavreux C, et al. Эндокринная регуляция энергетического метаболизма скелета. Ячейка (2007) 130: 456–69. 10.1016/j.cell.2007.05.047 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

7. Oury F, Sumara G, Sumara O, Ferron M, Chang H, Smith CE и др.. Эндокринная регуляция мужской фертильности скелетом. Сотовый (2011) 144: 796–809. 10.1016/j.cell.2011.02.004 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

8. Wei J, Hanna T, Suda N, Karsenty G, Ducy P. Остеокальцин способствует пролиферации β-клеток во время развития и взросления через Gprc6a. Диабет (2014) 63:1021–31. 10.2337/db13-0887 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

9. Fulzele K, Riddle RC, DiGirolamo DJ, Cao X, Wan C, Chen D, et al.. Передача сигналов инсулинового рецептора в остеобласты регулируют постнатальное формирование кости и состав тела. Ячейка (2010) 142: 309–19. 10.1016/j.cell.2010.06.002 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

10. Ferron M, McKee MD, Levine RL, Ducy P, Karsenty G. Периодические инъекции остеокальцина улучшают метаболизм глюкозы и предотвращают диабет 2 типа у мышей. Кость (2012) 50: 568–75. 10.1016/j.bone.2011.04.017 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

11. Huang L, Yang L, Luo L, Wu P, Yan S. Остеокальцин улучшает метаболические профили, состав тела и артериальная жесткость в модели индуцированного диабета у крыс. Опыт Clin Endocrinol Diab. (2017) 125: 234–40. 10.1055/s-0042-122138 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

12. Сабек О.М., Нисимото С.К., Фрага Д., Тейпал Н., Рикорди С., Габер А.О. Влияние остеокальцина на массу и функцию β-клеток человека. Эндокринология (2015) 156:3137–46. 10.1210/EN.2015-1143 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

13. Xu H, Xiao W, Luo D, Liu YM, Zou L, Kuang H-bin. Анализ ассоциации генетических полиморфизмов и потенциального взаимодействия генов остеокальцина (BGP) и ER-α с индексом массы тела (ИМТ) у китайских женщин в пременопаузе. Акта Фармакол Син. (2010) 31:455–60. 10.1038/aps.2010.1 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

14. Коростишевский М., Малкин И., Трофимов С., Пей Ю., Дэн Х.В., Лившиц Г. Значимая связь между фенотипами состава тела и геномной областью остеокальцина в нормативной популяции человека. Кость (2012) 51: 688–94. 10.1016/j.bone.2012.07.010 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

15. Chin KY, Ima-Nirwana S, Mohamed IN, Ahmad F, Mohd Ramli ES, Aminuddin A, et al.. Остеокальцин сыворотки значительно связан с показателями ожирения и профиля липидов у малазийских мужчин. Int J Med Sci. (2014) 11:151–7. 10.7150/ijms. 7152 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

16. Райнер Т., Рот К.Л. Новая связь между скелетом, ожирением и резистентностью к инсулину: отношения между остеокальцином, лептином и резистентностью к инсулину у детей с ожирением до и после потери веса. Инт Дж. Обес. (2010) 34:852–8. 10.1038/ijo.2009.282 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

17. Sarkar PD, Choudhury AB. Взаимосвязь между уровнями остеокальцина в сыворотке крови и уровнем глюкозы в крови, резистентностью к инсулину и маркерами системного воспаления у пациентов с диабетом 2 типа в центральной части Индии. Eur Rev Med Pharmacol Sci. (2013) 17:1631–5. [PubMed] [Академия Google]

18. Wang J-W, Tang Q-Y, Ruan H-J, Cai W. Связь между уровнями остеокальцина в сыворотке и составом тела у детей с ожирением. J Pediatr Gastroenterol Nutr. (2014) 58:729–32. 10.1097/MPG.0000000000000243 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

19. Wang Q, Zhang B, Xu Y, Xu H, Zhang N. Связь между концентрацией остеокальцина в сыворотке крови и метаболизмом глюкозы у пациентов с сахарным диабетом 2 типа . Int J Endocrinol. (2013) 2013: 1–7. 10.1155/2013/842598 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

20. Fernández-Real JM, Izquierdo M, Ortega F, Gorostiaga E, Gómez-Ambrosi J, Moreno-Navarrete JM, et al. Связь концентрации остеокальцина в сыворотке с секрецией инсулина, чувствительностью и выведением при гипокалорийной диете и тренировка сопротивляемости. J Clin Endocrinol Metab. (2009) 94:237–45. 10.1210/jc.2008-0270 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

21. Oury F, Khrimian L, Denny CA, Gardin A, Chamouni A, Goeden N, et al. Пулы влияния остеокальцина у матери и потомства развитие и функции мозга. Ячейка (2013) 155: 228–41. 10.1016/j.cell.2013.08.042 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

22. Khrimian L, Obri A, Ramos-Brossier M, Rousseaud A, Moriceau S, Nicot A-S и др.. Gpr158 опосредует регуляцию когнитивных функций остеокальцином. J Эксперт Мед. (2017) 214:2859–73. 10.1084/jem.20171320 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

23. Bradburn S, McPhee JS, Bagley L, Sipila S, Stenroth L, Narici MV, et al. Связь между остеокальцином и когнитивные способности у здоровых пожилых людей. Возраст Старение (2016) 45:844–9. 10.1093/ageing/afw137 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

24. Puig J, Blasco G, Daunis-I-Estadella J, Moreno M, Molina X, Alberich-Bayarri A и др. Более низкие концентрации остеокальцина в сыворотке связаны с микроструктурными изменениями головного мозга и ухудшением когнитивных функций. Клин Эндокринол. (2016) 84:756–63. 10.1111/cen.12954 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

25. Росс Р.Д., Шах Р.К., Леурганс С., Боттлигиери Т., Уилсон Р.С., Самнер Д.Р. Циркулирующие Dkk1 и TRAIL связаны со снижением когнитивных функций у проживающих в сообществе пожилых людей с когнитивными проблемами. Дж Геронтол Сер А (2018) 3: 1688–94. 10.1093/gerona/glx252 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

26. Yirmiya R, Bab I. Большая депрессия является фактором риска низкой минеральной плотности костей: метаанализ. Биолпсихиатрия (2009) 66:423–32. 10.1016/j.biopsych.2009.03.016 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

27. Schweiger U, Weber B, Deuschle M, Heuser I. Минеральная плотность поясничной кости у пациентов с большой депрессией: свидетельство повышенной потери костной массы при последующем наблюдении. Am J Psychiatry (2000) 157: 118–120. 10.1176/ajp.157.1.118 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

28. Пи М., Ву Ю., Куорлз Л.Д. GPRC6A опосредует ответы на остеокальцин в β-клетках in vitro и поджелудочной железе in vivo . Джей Боун Шахтер Рез. (2011) 26:1680–3. 10.1002/jbmr.390 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

29. Oury F, Ferron M, Huizhen W, Confavreux C, Xu L, Lacombe J, et al.. Остеокальцин регулирует мышиный и фертильность человека через ось поджелудочная железа-кость-яички. Джей Клин Инвест. (2013) 123:2421–33. 10.1172/JCI65952 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

30. Nimptsch K, Rohrmann S, Nieters A, Linseisen J. Недокарбоксилированный остеокальцин сыворотки как биомаркер потребления витамина K и риска рака предстательной железы: вложенное исследование случай-контроль в гейдельбергской когорте европейского проспективного исследования рака и питания. . Эпидемиологические биомаркеры рака Prev. (2009) 18:49–56. 10.1158/1055-9965.EPI-08-0554 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

31. Hayashi Y, Kawakubo-Yasukochi T, Mizokami A, Takeuchi H, Nakamura S, Hirata M. Дифференциальные роли карбоксилированных и некарбоксилированный остеокальцин в росте рака предстательной железы. Дж. Рак (2016) 7: 1605–9. 10.7150/jca.15523 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

32. Gardner TA, Lee S-J, Lee S-D, Li X, Shirakawa T, Kwon DD, et al.. Дифференциальная экспрессия остеокальцина при метастатическом прогрессировании рака предстательной железы. Oncol Rep. (2009) 21:903–8. 10.3892/or_00000302 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

33. Pi M, Quarles LD. GPRC6A регулирует прогрессирование рака предстательной железы. Простата (2012) 72: 399–409. 10.1002/pros.21442 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

34. Ye R, Pi M, Cox JV, Nishimoto SK, Quarles LD. Нацеливание CRISPR/Cas9 на GPRC6A подавляет онкогенез рака предстательной железы в модели ксенотрансплантата человека. J Exp Clin Cancer Res. (2017) 36:1–13. 10.1186/s13046-017-0561-x [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

35. Engblom C, Pfirschke C, Zilionis R, Da Silva Martins J, Bos SA, Courties G и др. . Остеобласты отдаленно снабжают опухоли легких канцер-стимулирующими нейтрофилами SiglecF ^high . Наука (2017) 358: eaal5081 10.1126/science.aal5081 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

36. Mera P, Laue K, Ferron M, Confavreux C, Wei J, Galán-Díez M, et al. Передача сигналов остеокальцина в миофибриллах необходима и достаточна для оптимальной адаптации к физическим нагрузкам. Клеточный метаб. (2016) 23:1078–92. 10.1016/j.cmet.2016.05.004 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

37. Mera P, Laue K, Wei J, Berger JM, Karsenty G. Остеокальцин необходим и достаточен для поддержания мышечной массы у старых мышей. Мол метаб. (2016) 5:1042–7. 10.1016/j.molmet.2016.07.002 [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

38. Lin X, Parker L, McLennan E, Zhang X, Hayes A, McConell G, et al.. Рекомбинантный некарбоксилированный остеокальцин per se увеличивает поглощение глюкозы скелетными мышцами мыши как в длинном разгибателе пальцев, так и в камбаловидной мышце. Передний эндокринол. (2017) 8:330. 10.3389/fendo.2017.00330 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

39. Tsuka S, Aonuma F, Higashi S, Ohsumi T, Nagano K, Mizokami A, et al.. Продвижение инсулино- индуцированный остеокальцином захват глюкозы в мышечных трубках C2C12. Biochem Biophys Res Commun. (2015) 459: 437–42. 10.1016/j.bbrc.2015.02.123 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

40. Стенсберг А., Ван Холл Г., Осада Т., Саккетти М., Салтин Б., Педерсен Б. К. Выработка интерлейкина-6 в сокращающихся скелетных мышцах человека может объяснить вызванное физической нагрузкой увеличение уровня интерлейкина-6 в плазме. Дж. Физиол. (2000) 529: 237–42. 10.1111/j.1469-7793.2000.00237.x [бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

41. Kim Y-S, Nam JS, Yeo D-W, Kim KR, Suh S-H, Ahn CW. Влияние аэробных упражнений на сывороточный остеокальцин, адипоцитокины и резистентность к инсулину у молодых мужчин с ожирением. Клин Эндокринол. (2015) 82: 686–94. 10.1111/cen.12601 [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

42. Ан Н., Ким К. Влияние 12-недельных тренировок на остеокальцин, концентрацию высокочувствительного С-реактивного белка и резистентность к инсулину у пожилых женщин с остеопорозом. J Phys Ther Sci. (2016) 28:2227–31. 10.1589/jpts.28.2227 [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]

маркеры костной и мышечной ткани при остром отрицательном энергетическом балансе у мужчин-гребцов. J Sports Med Phys Fitness (2011) 51: 347–54.