研究发现甲状旁腺激素介导大脑和骨骼之间的相互作用

骨骼不是停滞的结构。根据最近的研究，骨骼保持活跃的新陈代谢，并通过神经与大脑密切相互作用。但内分泌激素是否也在脑骨谈话中发挥重要作用尚不清楚。

中国科学院深圳先进技术研究院(SIAT)的研究人员现在对这个问题有了答案。他们发现，穹窿下器官(SFO)是大脑第三脑室上方的脑核，可感知循环甲状旁腺激素(PTH)，随后调节外周PTH水平。PTH作为钙和磷酸盐平衡的强大调节剂，可能会改变骨代谢和重塑。该研究于20月<>日发表在《神经元》杂志上。

使用小鼠模型，研究人员发现来自外周系统的PTH与SFO结合，SFO是一种没有血脑屏障的脑室周围器官。脑切片电生理学研究和钙荧光研究表明，外周PTH激活了SFO神经元。

研究人员确定了PTH受体在SFO神经元上的表达。敲低PTH受体1诱导小鼠基本PTH水平降低及其对外周钙刺激的反应。

“这些结果表明，中枢神经系统(CNS)感知循环PTH，并且在调节血清PTH期间，从大脑感知PTH也是必要的，”该研究的通讯作者SIAT的杨帆教授说。

此外，研究人员研究了SFO神经元的刺激是否可以调节外周PTH水平作为回报。GABA能和谷氨酸能神经元都通过化学遗传学技术激活。刺激抑制性GABA能神经元诱导血清PTH降低和小梁骨密度降低，而刺激兴奋性谷氨酸能神经元则表现出相反的效果。

“值得注意的是，GABA能神经元主导表达PTH受体1的SFO细胞，而谷氨酸能神经元主导表达PTH受体2的细胞，”杨教授说。

研究小组还研究了SFO下游的脑核。他们发现，接受SFOGABA能投射的下丘脑室旁核(PVN)也调节血清PTH水平和小梁骨代谢。

以前的研究在讨论脑骨连接时通常集中在骨骼周围的传入和传出神经纤维上。现在研究人员发现，通过内分泌系统的化学信号在脑骨谈话中也起着重要作用。

“传统上，穹窿下器官被视为水盐平衡的中心。我们的研究表明，SFO远不止于此。SFO中松散的血脑屏障结构赋予了它感知外周体液激素的各种能力，“该研究的第一作者张璐博士说。“我们预计其他脑室周围器官在内感受过程中也应该表现得更多。

这项研究揭示了脑-甲状旁腺-骨轴在维持骨代谢稳态方面的关键作用。它还为了解如何维持骨稳态提供了新的想法。