骨骼除了給我們提供支撐，還能影響神經和免疫系統。中科院深圳先進院腦認知與腦疾病研究所李翔團隊的最新成果發表于《科學》子刊Science Advances上。團隊歷時4年，發現了骨鈣素對中樞神經系統中一類細胞的關鍵調節作用。助理研究員錢政江博士為論文第一作者，李翔研究員為論文通訊作者。深圳先進院為論文第一單位。

從骨鈣素出發

長期以來，骨骼被認為只是一種具有支撐和保護作用的器官。而近20年來，隨著研究的突破，人們逐漸發現骨骼還能作為一種分泌器官，通過分泌不同的骨源因子，對骨以外的各類器官產生影響，比如中樞神經系統、免疫系統、能量代謝系統等。

李翔團隊的研究，就圍繞骨骼中的骨鈣素展開。

神經元的信號傳遞是一套復雜的流程，而人體各個部位也各司其職。其中，神經元的軸突就像“天線”，而包裹在外面的一層膜(髓鞘)就是天線外的絕緣層，對神經信號的傳導起保護作用。

在此前的研究中，科學家們發現少突膠質細胞是形成中樞神經系統髓鞘的關鍵細胞，對維持神經元正常功能、協助生物電信號的高效傳遞具有重要作用。這種細胞的功能異常，可能使髓鞘結構受損，導致神經系統功能紊亂，引發一系列神經系統或精神疾病。

骨骼如何影響髓鞘?在研究初期，團隊將小鼠的骨鈣素基因敲除，并發現其髓鞘的厚度會隨之增加。由此，團隊確認了骨鈣素對髓鞘的主要構成成分——少突膠質細胞有重要影響，同時進一步發現，骨鈣素的缺失，會影響少突膠質細胞分化以及髓鞘化的功能。

“髓鞘隨著人體的發育而逐漸成熟，髓鞘太厚或太薄都是發育不良的表現，容易導致運動障礙、姿勢異常，感知、溝通及行為障礙，智力發育落后等各類疾病。當人體在進行直立、行走、坐下、跑步等活動時，在一定程度上會刺激骨頭分泌骨鈣素，進而影響髓鞘中少突膠質細胞的分化功能，對中樞神經系統產生一定的調控作用。”李翔表示。

“孤兒受體”不孤單

骨鈣素究竟如何影響髓鞘?團隊將目光投向了一種“孤兒受體”。

漫長的科學史中，人們不懈努力凝結起了人類基因組庫。但其中有一類“孤兒受體”，它們是已被發現、但又無法界定其作用和匹配物質的受體。這其中，就包括此次研究的“主角”——G蛋白偶聯受體(GPR37)。

李翔團隊通過基因測序，對比了骨鈣素基因敲除小鼠和野生小鼠的某種基因表達，并首次確定了GPR37是骨鈣素在中樞神經系統中的新受體，“孤兒受體”從此不再孤單。

“我們利用各種基因敲除動物模型，并采用不同的研究手段，包括關鍵的電鏡分析、免疫染色、RNA測序等，通過與中國科學生物物理所、蔡司中國、華大基因合作，在不同技術手段下，相互驗證了本研究的重要成果。”李翔表示。

據悉，此次研究為相關神經系統疾病的臨床干預新策略和新靶點提供了科學依據。(記者 袁斯茹)

關鍵詞： 深圳 先進院團隊 骨骼 調控神經系統