子科生物報(bào)道：懷孕對身體、大腦和骨骼都有很大的傷害。雖然雌激素通常有助于女性保持骨骼健康，但在懷孕后，由于哺乳，鈣從骨骼中脫落，雌激素就會失去作用。加州大學(xué)舊金山分校的神經(jīng)學(xué)家Holly Ingraham想知道母親的身體如何抵消這種鈣流失？

現(xiàn)在，Ingraham和她的同事們發(fā)現(xiàn)了一種鮮為人知的激素，在缺乏雌激素的情況下，這種激素可能在哺乳期間促進(jìn)小鼠的骨骼健康據(jù)《Nature》雜志報(bào)道，這一發(fā)現(xiàn)可以幫助臨床醫(yī)生和研究人員解決骨質(zhì)疏松等以骨質(zhì)流失為特征的疾病。

梅奧診所（Mayo Clinic）的骨骼生物學(xué)家Sundeep Khosla沒有參與這項(xiàng)研究，他說：“這是一項(xiàng)重要的研究，它為骨骼的生物學(xué)調(diào)節(jié)提供了新的見解，尤其是在哺乳期和斷奶期間?！?/p>

Ingraham受到啟發(fā)，開始研究雌激素等激素在不同生命階段如何在大腦和身體中發(fā)揮作用，尤其是在骨骼系統(tǒng)中。她說：“我們對控制女性生理機(jī)能的基本信息知之甚少?！?/p>

影響女性生理的一個主要因素是雌激素。然而，雌激素信號在懷孕、絕經(jīng)或抗激素治療后會減弱。為了了解雌激素活性被抑制時會發(fā)生什么，Ingraham和她的團(tuán)隊(duì)刪除了大腦中一個叫做弓狀核（ARC）的特定區(qū)域的細(xì)胞中的雌激素受體，弓狀核在青春期發(fā)育中起著重要作用，之前發(fā)現(xiàn)它會影響骨骼代謝。他們發(fā)現(xiàn)，令人驚訝的是，缺乏ARC雌激素信號的雌性小鼠改善了骨骼健康Ingraham說：“骨骼表型真的很驚人。它們不僅密度很大，而且很結(jié)實(shí)?！?/p>

研究小組對這一發(fā)現(xiàn)很感興趣，盡管在這個大腦區(qū)域缺乏雌激素受體，但骨骼卻相當(dāng)強(qiáng)壯，所以他們?nèi)ふ乙环N可能驅(qū)動這一現(xiàn)象的分子。首先，研究人員通過手術(shù)將野生型小鼠和缺乏雌激素信號的小鼠的循環(huán)系統(tǒng)連接起來，并證實(shí)了他們的懷疑，即它實(shí)際上是血液中的一種分子，因?yàn)樵鰪?qiáng)骨骼的作用可以傳播。當(dāng)研究小組將骨骼干細(xì)胞移植到缺乏ARC雌激素信號的小鼠體內(nèi)時，他們發(fā)現(xiàn)礦化程度高于野生型小鼠，這表明突變雌性小鼠體內(nèi)存在的激素促進(jìn)了骨骼形成。

但是，確定驅(qū)動骨骼強(qiáng)化效果的具體因素比Ingraham預(yù)期的要困難得多。一些生物活性分子在體內(nèi)具有重要的功能，但它們的含量太低，無法用常規(guī)的測序方法檢測到。事實(shí)證明，他們神秘的血源性因子就是這些罕見分子中的一種。直到研究人員給突變小鼠喂食高脂肪食物，以激活A(yù)RC中的神經(jīng)元，他們才能夠看到突變小鼠大腦中相對于野生型小鼠的基因表達(dá)變化。

有趣的是，高脂肪飲食逆轉(zhuǎn)了骨質(zhì)增強(qiáng)的效果。當(dāng)研究小組觀察大腦時，他們發(fā)現(xiàn)在缺乏ARC雌激素信號的小鼠中，那些接受高脂肪飲食治療的小鼠減少了一種名為CCN3的基因的表達(dá)，這種基因編碼激素細(xì)胞通信網(wǎng)絡(luò)因子3 （CCN3）。CCN3被證明是促進(jìn)雌激素缺乏小鼠骨骼健康的分子。當(dāng)研究人員用CCN3蛋白培養(yǎng)骨骼細(xì)胞時，這些細(xì)胞增加了礦化。此外，當(dāng)他們將小鼠版本的蛋白質(zhì)注射到野生型小鼠體內(nèi)時，小鼠的骨量增加了。CCN3不僅改善了健康小鼠的骨骼健康，還促進(jìn)了小鼠的骨重塑和骨折修復(fù)。

Ingraham和她的團(tuán)隊(duì)想把這和沒有任何突變的雌性老鼠的生命周期聯(lián)系起來。在野生型雌性小鼠中，研究小組發(fā)現(xiàn)，大腦中的CCN3水平在分娩后飆升，尤其是在哺乳期。當(dāng)研究人員在懷孕前刪除小鼠母親的基因，并在哺乳期間消除飲食中的鈣時，后代遭受了損失：與患有CCN3的母親所生的后代相比，它們的死亡率更高。Ingraham推測了其中的原因?！皩ξ襾碚f，（這）是一個有趣的進(jìn)化問題，它必須一直存在：當(dāng)媽媽們受到挑戰(zhàn)時，無論是來自飲食還是一些環(huán)境挑戰(zhàn)，她們?nèi)绾巫龀霰Ｗo(hù)自己的決定？”英格奇跡。

還有許多問題，包括CCN3究竟是如何作用于骨骼以促進(jìn)愈合和生長的。盡管如此，研究結(jié)果表明，CCN3對骨骼健康至關(guān)重要，尤其是在懷孕后。Khosla科斯拉說：“如果沒有這種激素，真的會導(dǎo)致母體骨骼完全退化?！比欢琄hosla指出，人類在產(chǎn)后和哺乳期仍然存在骨質(zhì)流失，因此關(guān)于CCN3的影響仍然存在疑問。進(jìn)一步研究CCN3可以幫助提供改善骨骼健康的治療方法，并確定那些可能有骨質(zhì)流失風(fēng)險(xiǎn)的人。

這也強(qiáng)調(diào)了研究激素信號的必要性。Khosla說：“當(dāng)發(fā)現(xiàn)一種新的激素時，總是令人著迷。我們一直認(rèn)為，我們真的了解了生理學(xué)，然后又找到了另一個參與者?！?/p>