科学家在不寻常的发现中发现了新的激素

在实验室研究中，一种新发现的激素可以显着增强骨骼，并最终可能导致骨折和骨质疏松症的新治疗方法。

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科学家们刚刚发现了一种激素，可以解决长期存在的生物学谜团。 

很难证明你已经识别出一种新的激素——一种通常通过血液传播来指导远处细胞行为的化学信号。细胞与分子药理学教授兼副主席、资深研究作者Holly Ingraham表示，可以肯定的是，你需要确认它是在哪里产生的、它影响哪些组织以及它是否可以在血液中找到。加州大学旧金山分校的教授告诉《生活科学》杂志。

“大多数已经被发现，所以真正发现一种新的激素是相当新奇的，”博士说。 Sundeep Khosla，明尼苏达州罗切斯特市梅奥诊所的医师兼科学家，他没有参与这项研究。 “他们提供了一个非常令人信服的案例，证明这确实是一种激素。”

科斯拉指出，科学家此前曾在包括人类在内的哺乳动物体内发现过这种物质，但他们不知道它是一种激素。根据周三（7 月 10 日）发表在该杂志上的这项新研究，这项新研究表明，这种化学物质（研究人员将其称为“母脑激素”）从大脑传播到骨形成细胞，帮助骨骼形成。 自然。

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这种骨骼构建作用在怀孕后发挥作用，此时雌激素水平急剧下降，而随着身体开始产奶，对钙的需求猛增。通常，雌激素可以增强骨骼并防止钙流失。因此，目前尚不清楚骨骼如何在母乳喂养期间保持大部分强度，并在断奶后很快恢复。

科斯拉告诉《生活科学》杂志，这种新激素“为整个生物学添加了我们以前不知道的重要组成部分”。更重要的是，研究人员表示，尽管这种新激素在产后期很重要，但它也可以促进男性骨骼生长。 

“这是一种机会均等的激素——它对男性和女性的骨骼和骨骼干细胞都起作用，”英格拉汉姆说。 “如果我们能将其开发成一种疗法，那么它对男性和女性都有效。”从理论上讲，这种激素可以帮助加速骨折修复、治疗骨质疏松症并预防由药物治疗引起的过早骨质流失。 

寻找荷尔蒙

这项新研究建立在 2019 年发表的小鼠研究的基础上，其中 Ingraham 及其同事发现了一种将骨密度和强度提高高达 800% 的方法。这种戏剧性的效果是由大脑下丘脑（一种激素生成结构）中的细胞介导的。阻断下丘脑特定细胞中的雌激素会促进骨骼生长。然而，这种技巧只对雌性小鼠有效，对雄性小鼠不起作用，这表明这种特殊的途径只存在于雌性小鼠中。

研究人员推测，当雌激素关闭时，女性大脑中的这些细胞会以某种方式促使身体将能量输送到正在生长的骨骼中。问题是，这些细胞如何传达信息？因此，在这项新研究中，他们寻找一种可以传递信息的血源性分子。

英格拉汉姆告诉《生活科学》杂志，这种探索就像大海捞针一样，因为血液中的激素含量“微乎其微”。

研究小组首先利用雌激素信号传导受阻的小鼠，确认了罪魁祸首是在血液中，从而导致骨骼超厚。正常小鼠被注入这些改良小鼠的血液后，骨骼表现出惊人的生长。研究小组还将骨骼生长干细胞和整个骨骼移植到改造小鼠的不同部位；这些移植物也显示出生长加快，表明这种激素既有效又广泛循环。

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研究小组随后观察了下丘脑的基因活性，发现在大骨骼小鼠中，这些细胞中的一个特定基因非常活跃：CCN3，它编码蛋白质的指令。 （研究人员建议这种蛋白质现在应该被称为“母脑激素”。） 

人们对 CCN3 蛋白知之甚少，但从历史上看，人们并不认为它是一种激素。英格拉汉姆说，人们认为它在当地发挥作用，而不是进入流通领域。尽管如此，该小组的实验表明这种蛋白质就是他们寻找的激素。 

它特别新颖，因为下丘脑产生的激素通常与垂体（附着在大脑底部的主要激素制造者）对话。科斯拉说，脑下垂体会将信息从下丘脑传递到身体，但在这种情况下，下丘脑产生的激素“直接与骨骼对话”。

研究小组甚至表明，在老年小鼠中，促骨激素可以加速骨折的愈合。 

“当我看到骨折修复数据时，我知道这绝对是真实的，”英格拉汉姆说。 “这真是太神奇了，你可以带着这些 2 岁的雄性老鼠……看到这种修复。”

最后，科学家们发现，在产后期，CCN3 在雌性小鼠的大脑中自然升高。如果你阻止这种增加，小鼠的骨骼就会随着继续泌乳而迅速变弱。 Khosla 说，CCN3 的这种上升仍需要在人类身上得到证实，但小鼠数据表明，这种激素是母乳喂养期间保持骨骼强健的关键。但目前还不清楚这个开关是如何在大脑中翻转的。

“在这个[产后]时期，是什么在大脑中、那些神经元中开启了这个东西？”英格拉汉姆说道。 “我们不知道。”她说，这个谜团需要做更多的工作才能解开——而且可能只会揭示这个过程中额外的激素。

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