دیدگاه های جدید در رابطه با زیست شناسی استئوکالسین
چکیده
استئوکالسین یکی از متعدد پروتئین های موجود در استخوان می باشد و به صورت انحصاری توسط استئوبلاست ها تولید می شود. در ابتدا، این باور وجود داشت که این پروتئین، یک پروتئین بازدارنده ی معدنی سازی استخوان می باشد، اما مطالعه های اخیر نشان می دهد که استئوکالسین نقش های بیشتری دارد که شامل تنظیم متابولیسم کل بدن، تولید مثل، و ادراک می باشد. گردش خونی استئوکالسین با کربوکسیلات کم که توسط انسولین تنظیم می شود، در حلقه های فید فوروارد تاثیر خودش را ایجاد می کند تا تکثیر سلول های بتا و همچنین تولید و ترشح انسولین افزایش پیدا کند، در حالی که بافت های عضلات اسکلتی و چربی با افزایش حساسیت خودشان به انسولین، نسبت به استئوکالسین واکنش نشان می دهند. استئوکالسین همچنین در بدن برای افزایش تولید انتقال دهنده های عصبی عمل می کند و در تست ها برای تولید تستوسترون مورد استفاده قرار می گیرد. حداقل یکی از دریافت کننده های مشهور برای استئوکالیسن با نام Gprc6a ، توسط بافت های چربی دار ، عضله های اسکلتی و سلول های لیدیگ بیضه ها ترشح می شود و به نظر می رسد که برای تاثیر استئوکالسین در این بافت ها، نقش یک واسط را ایفا می کند. در این مرور، ما این کشف های جدید را به صورت خلاصه بیان می کنیم و نشان می دهیم که توانایی عملکرد استئوکالسین به صورت موضعی و در استخوان ها به عنوان یک هورمون مبتنی بر مکانیزم های پسا انتقالی جدید است که منجر به تغییر میل ترکیبی استئوکالسین برای ماتریس های استخوانی و دسترسی زیستی می شود. این مقاله بخشی از موضوعات ویژه مرتبط با استخوان و دیابت می باشد.
1. مقدمه
استئوبلاست ها ، سلول های مزانشیمی خاصی هستند که در اصل مسئول ترکیب و رسوب دادن مواد معدنی، ماتریس های غنی از کلاژن و ایجاد کردن بافت های استخوانی می باشند. در دهه ی اخیر، مطالعه های مختلفی به عملکرد زیستی برای استئوبلاست پرداخته اند که تمرکز آن ها بر روی استئوکالسین های به دست آمده از استخوان می باشد. استئوکالسین به صورت معمولا به عنوان یک نشان گر سروم از شکل گیری استخوان های استئوبلاستی مورد استفاده قرار می گرفته است و این باور وجود داشته که این ماده در ماتریس استخوانی حضور دارد تا شرایط معدنی سازی استخوان را تنظیم کند، اما شواهد داروشناسی و ژنتیکی جدید نشان دهنده ی نقش هورمونی این پروتئین می باشد. فعالیت های جدید کشف شده، نشان دهنده ی نیاز انرژی استخوان در هموستاز کلی بدن می باشد و بعضی از حلقه های غدد درون ریز مرتبط با تاثیر دسترسی مواد غذایی، لپتین ها، آدیپونکتین ها و انسولین در متابولیسم اسکلتی را تکمیل می کند. در این مرور، ما دانش موجود در رابطه با عملکرد استئوکالسین را بررسی می کنیم و نخست با این پیشنهاد اولیه کار را شروع می کنیم که این پروتئین مانع معدنی سازی استخوان شده و سپس کار خودمان را با ارائه ی این شواهد تمام می کنیم که استئوکالسین در بدن انسان، نقش هورمونی را هم ایفا می کند.
Abstract
Osteocalcin is among the most abundant proteins in bone and is produced exclusively by osteoblasts. Initially believed to be an inhibitor of bone mineralization, recent studies suggest a broader role for osteocalcin that extends to the regulation of whole body metabolism, reproduction, and cognition. Circulating undercarboxylated osteocalcin, which is regulated by insulin, acts in a feed-forward loop to increase β-cell proliferation as well as insulin production and secretion, while skeletal muscle and adipose tissue respond to osteocalcin by increasing their sensitivity to insulin. Osteocalcin also acts in the brain to increase neurotransmitter production and in the testes to stimulate testosterone production. At least one putative receptor for osteocalcin, Gprc6a, is expressed by adipose, skeletal muscle, and the Leydig cells of the testes and appears to mediate osteocalcin's effects in these tissues. In this review, we summarize these new discoveries, which suggest that the ability of osteocalcin to function both locally in bone and as a hormone depends on a novel post-translational mechanism that alters osteocalcin's affinity for the bone matrix and bioavailability. This article is part of a Special Issue entitled Bone and diabetes.
1. Introduction
Osteoblasts are specialized mesenchymal cells that are primarily responsible for the synthesis and deposition of the mineralized, collagen-rich matrix that composes bone tissue. Over the last decade, studies have elaborated an expanded biological function for the osteoblast that is focused on the actions of bone-derived osteocalcin [1,2]. Osteocalcin has routinely been used as a serum marker of osteoblastic bone formation and believed to act in the bone matrix to regulate mineralization, but new genetic and pharmacologic evidence now points to a hormonal role for the protein. These newly discovered actions link the energy demands of bone to global homeostasis [1,3] and close a number of open endocrine loops associated with the impact of nutrient availability [4,5], leptin [6,7], adiponectin [8] and insulin [9] on skeletal metabolism. In this review, we summarize the current knowledge of osteocalcin function beginning with the initial suggestion that the protein inhibits mineralization and ending with evidence of the hormonal actions of osteocalcin in humans.
چکیده
1. مقدمه
2. ساختار ها و اصلاح های پس از انتقال در استئوکالسین
3. نقش استئوکالسین در معدنی سازی استخوان
4. تنظیم متابولیسم گلوکز توسط استئوکالسین
5. تنظیم استئوکالسین توسط انسولین
6. نقش استئوکالسین در باروری و ادراک
7. Gprc6a : یک دریافت کننده ی استئوکالسین
8. شواهد مرتبط با عملکرد درون ریز برای استئوکالسین در انسان ها
9. چشم انداز
Abstract
1. Introduction
2. Structure and post-translational modifications of osteocalcin
3. Role of osteocalcin in mineralization
4. Regulation of glucose metabolism by osteocalcin
5. Regulation of osteocalcin by insulin
6. A role for osteocalcin in fertility and cognition
7. Gprc6a: an osteocalcin receptor
8. Evidence of an endocrine function for osteocalcin in humans
9. Perspective
- اصل مقاله انگلیسی با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه