深圳先进院团队揭示调节骨代谢背后的神经机制 骨质疏松治疗或有新思路

读特客户端·深圳新闻网2023年4月23日讯（深圳商报首席记者 陈小慧）4月20日晚，中国科学院深圳先进技术研究院脑认知与脑疾病研究所杨帆团队的最新研究成果发表于《神经元》。研发团队历时6年，首次揭示了大脑中枢神经中特定脑区——穹窿下器官（subfornical organ， SFO），通过调节甲状旁腺素来干预骨代谢的神经机制。

该研究中，深圳先进院杨帆研究员、深圳理工大学（筹）吕维加教授为共同通讯作者，课题组张路博士与刘念博士为论文共同第一作者，深圳先进院为第一单位。

(资料图)

据了解，甲状旁腺是人体的分泌腺之一，其分泌的甲状旁腺素对调节人体内钙磷平衡，以及骨的代谢和生成发挥着关键的调控作用。PTH分泌异常容易引起骨质疏松、高钙血症、情绪异常等疾病。

在前期的研究中，杨帆团队发现大脑中枢神经环路可以直接调节外周交感神经，进而干预骨骼代谢和功能。但哺乳动物中，中枢神经系统如何感受并调节PTH分泌，进而影响骨代谢重塑过程的生物学机制尚不明确。

对此，在该研究中，研发团队首先对甲状旁腺与中枢神经系统的解剖学及功能性连接做出了深入解析。

研究团队首先发现，通过外周注射生物素标记的PTH可以与大脑中的一个特定脑区——穹窿下器官（SFO）结合，并激活SFO神经元的活动。

“在大脑中，有一些血管丰富而缺乏健全血脑屏障的脑区，SFO脑区便是其中之一，其神经元可以与血液直接进行物质交换，因此这一特定脑区可以直接感受PTH的变化。”论文通讯作者杨帆解释道。

研究团队进一步发现，运用化学遗传学的方法激活大脑特定脑区SFO中的GABA能神经元和Glut能神经元，会分别造成PTH激素降低或升高，进而造成骨密度的减少或增加。

此外，甲状旁腺内交感神经末梢缺失可以导致外周PTH水平降低，并对血液中钙刺激响应发生改变，这表明外周神经末梢功能对外周PTH水平调节也非常必要。

“该研究拓展了对甲状旁腺激素促进骨生成的系统性认识，为临床上从神经角度精准调控甲状旁腺激素干预骨质疏松提供了理论支撑。”南方医科大学基础医学院院长、广东省骨与关节退行性疾病重点实验室主任白晓春如此评价。

“当我们谈论到大脑中枢神经与骨代谢之间的联系时，以往的研究通常集中在骨骼周围的传入和传出神经纤维上。”杨帆说，“现在我们发现，通过甲状旁腺等内分泌系统发出的化学信号，在大脑和骨骼的‘对话’中也起着重要作用。”

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