osteocalcin

osteocalcin เป็นฮอร์โมนเปปไทด์ที่พบในกระดูกซึ่งมีหน้าที่หลากหลาย มีส่วนเกี่ยวข้องอย่างมากในการเผาผลาญของกระดูกและทำหน้าที่เป็นเครื่องหมายสำหรับโรคกระดูกต่างๆในเลือด แต่ยังมีบทบาทสำคัญในการเผาผลาญคาร์โบไฮเดรตและไขมัน

osteocalcin คืออะไร?

Osteocalcin เป็นฮอร์โมนเปปไทด์ที่ผลิตในเซลล์สร้างกระดูกของกระดูกหรือส่วนนอกของฟัน ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของเมทริกซ์กระดูกนอกเซลล์จะจับกับแร่ไฮดรอกซีอะพาไทต์ มีประมาณหนึ่งถึงสองเปอร์เซ็นต์

เนื่องจากการจับกับแคลเซียมของแร่ทำให้ osteocalcin ยับยั้งการสร้างแร่ธาตุที่ไม่ถูกยับยั้งของกระดูก มันถูกเข้ารหัสโดยยีนบนโครโมโซม 1q25q31 ในการศึกษาเกี่ยวกับหนูการกลายพันธุ์ของยีนนี้นำไปสู่การเพิ่มแร่ธาตุของกระดูกและทำให้เกิดโรคกระดูกหินอ่อน ส่งผลให้มีการสร้างกระดูกเพิ่มขึ้นและในขณะเดียวกันก็เพิ่มความเปราะบาง การสังเคราะห์ฮอร์โมนขึ้นอยู่กับแคลซิทริออลเมตาบอไลต์ของวิตามินดี (1,25 (OH) 2D3)

การจับกับแคลเซียมจะถูกกระตุ้นโดยเอนไซม์กลูตามิลคาร์บอกซิเลส วิตามินเคทำหน้าที่เป็นปัจจัยร่วม Osteocalcin ทำหน้าที่เป็นเครื่องหมายของโครงสร้างกระดูก มันถูกแยกออกจากกระดูกมนุษย์ยุคหินที่ยังมีชีวิตอยู่แล้ว วัดในเลือดเพื่อวัตถุประสงค์ในการวินิจฉัย

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน

Osteocalcin ทำหน้าที่หลายอย่างในสิ่งมีชีวิต มันเป็นฮอร์โมนที่สังเคราะห์ในเซลล์สร้างกระดูกของกระดูกหรือโอดอนโทบลาสต์ของฟันเท่านั้น

มีส่วนเกี่ยวข้องอย่างมากในการเผาผลาญของกระดูก กระบวนการสร้างกระดูกและการย่อยสลายกระดูกเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องภายในระบบโครงร่าง หากกระบวนการย่อยสลายกระดูกมีผลเหนือกว่าสิ่งที่เรียกว่าโรคกระดูกพรุนจะเกิดขึ้น แม้ว่าฮอร์โมนจะไม่สามารถป้องกันโรคกระดูกพรุนได้ แต่ก็ทำหน้าที่เป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญสำหรับโรคกระดูกบางชนิด ภายในกระดูกมีหน้าที่ จำกัด การสร้างแร่ธาตุของกระดูก มันจับกับไฮดรอกซีอะพาไทต์ของเมทริกซ์กระดูกที่ไม่ใช่คอลลาเจนนอกเซลล์ กระดูกพัฒนาตามปกติและได้รับความแข็งแรงที่จำเป็นต่อกระดูกหัก เมทริกซ์ประกอบด้วยมากถึงสองเปอร์เซ็นต์ เพื่อให้สามารถจับกับอะตอมของแคลเซียมของแร่ธาตุได้ต้องกำจัดกลูตามิลที่อยู่ใน osteocalcin ออกก่อนด้วยความช่วยเหลือของเอนไซม์

เอนไซม์นี้คือกลูตามิลคาร์บอกซิเลสซึ่งจะทำงานร่วมกับวิตามินเคโคแฟกเตอร์ จากการค้นพบล่าสุด osteocalcin ยังช่วยลดน้ำตาลในเลือดและลดไขมัน การลดน้ำตาลในเลือดมีสองวิธี Osteocalcin กระตุ้นการสังเคราะห์ฮอร์โมนอินซูลินโดยตรงโดยกระตุ้นเกาะเล็กเกาะน้อยของ Langerhans ในตับอ่อน นอกจากนี้ยังเพิ่มประสิทธิภาพของอินซูลินโดยทางอ้อมด้วยการกระตุ้นฮอร์โมนอะดิโปเนคติน ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาพบว่า [[ภาวะดื้ออินซูลินเกิดจากการผลิต adiponectin ที่ลดลง

ยิ่งไขมันถูกเก็บไว้ใน adipocytes มากเท่าไหร่การสังเคราะห์ adiponectin ก็จะยิ่งลดลง ซึ่งจะช่วยลดประสิทธิภาพของอินซูลิน นอกจากนี้การทดลองในสัตว์พบว่า osteocalcin ช่วยเพิ่มการเผาผลาญไขมัน หนูที่มี osteocalcin ในระดับสูงไม่ได้เป็นโรคอ้วนหรือโรคเบาหวาน จากการวิจัยนี้แนวทางในอนาคตสามารถต่อสู้กับโรคอ้วนและโรคเบาหวานประเภท II ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นด้วยความช่วยเหลือของ osteocalcin

การศึกษาการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ osteocalcin ถูกสังเคราะห์ในเซลล์สร้างกระดูกของกระดูกและในส่วนนอกของฟัน อัตราการผลิตขึ้นอยู่กับวิตามินเคและได้รับการกระตุ้นโดยวิตามินดีหลังจากการสร้างแล้วส่วนใหญ่จะรวมเป็นส่วนประกอบในเมทริกซ์กระดูกนอกเซลล์ มีเพียงมันเท่านั้นที่มั่นคง

ในรูปแบบอิสระมีเพียงครึ่งชีวิตสั้น ๆ ตัวอย่างเช่นในพลาสมาในเลือดจะถูกย่อยสลายครึ่งหนึ่งโดยโปรตีเอสที่มีอยู่ภายในสี่นาที มันถูกปล่อยออกมาระหว่างการหมุนเวียนของกระดูกและเข้าสู่กระแสเลือด ความเข้มข้นที่วัดได้ในเลือดและปัสสาวะให้ข้อมูลเกี่ยวกับกิจกรรมการเผาผลาญของกระดูกดังนั้นจึงเป็นเครื่องหมายที่ดีสำหรับโรคกระดูกบางชนิด

โรคและความผิดปกติ

ระดับของ osteocalcin ในเลือดและปัสสาวะขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย โดยทั่วไปจะกำหนดลักษณะของอัตราการหมุนเวียนของกระดูก ในระหว่างการหมุนเวียนของกระดูกกระดูกจะถูกทำลายลงและสร้างขึ้นใหม่อย่างต่อเนื่อง

เมื่อกระบวนการย่อยสลายกระดูกมีผลเหนือกว่าความหนาแน่นของกระดูกจะลดลงในระยะยาวและความเปราะบางจะเพิ่มขึ้น แน่นอนว่ามีการปล่อยสารที่เกี่ยวข้องกับการสร้างกระดูกมากขึ้น นอกจากนี้ยังรวมถึง osteocalcin ค่าที่สูงในเลือดหมายถึงกระบวนการสลายที่เพิ่มขึ้นเสมอ ระดับ osteocalcin ในเลือดที่สูงเกินไปจะพบในโรคกระดูกพรุนที่มีอัตราการเผาผลาญสูง, hyperparathyroidism, การแพร่กระจายของกระดูกในมะเร็ง, โรค Paget, osteomalacia, hyperthyroidism หรือภาวะไต ระดับ osteocalcin ต่ำเกิดขึ้นกับการรักษาด้วย corticosteroid เป็นเวลานานโรคกระดูกพรุนที่มีการหมุนเวียนของกระดูกต่ำโรคข้ออักเสบรูมาตอยด์หรือ hypoparathyroidism โดยเฉพาะอย่างยิ่งโรคกระดูกพรุนอาจเกิดจากหลายสาเหตุ ดังนั้นการหมุนเวียนของกระดูกจะสูงหรือต่ำ

โรคกระดูกพรุนทุกรูปแบบมีเหมือนกันคือการสูญเสียกระดูกมีผลเหนือโครงสร้างของกระดูก ความผิดปกติของฮอร์โมนที่เกิดจากฮอร์โมนพาราไธรอยด์ที่โอ้อวดทำให้ระดับ osteocalcin ในเลือดสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว ฮอร์โมนพาราไธรอยด์ควบคุมระดับแคลเซียมในเลือดโดยการทำลายกระดูก ในทางกลับกันความเข้มข้นของฮอร์โมนพาราไธรอยด์ที่ต่ำเกินไปยังทำให้ค่า osteocalcin ในเลือดต่ำ ในบริบทของโรค Paget กระบวนการเปลี่ยนแปลงที่ผิดปกติเกิดขึ้นในระบบโครงร่างซึ่งนำไปสู่ความเข้มข้นของ osteocalcin ที่เพิ่มขึ้น

แน่นอนว่าด้วยอัตราการเผาผลาญที่เพิ่มขึ้นโดยทั่วไปในบริบทของต่อมไทรอยด์ที่โอ้อวดการหมุนเวียนของกระดูกจะเพิ่มขึ้นตามระดับ osteocalcin ที่เพิ่มขึ้น การบำบัดด้วยคอร์ติโซนทำให้การหมุนเวียนของกระดูกช้าลง ค่าเลือดเป็นเรื่องปกติสำหรับโรคบางชนิด อย่างไรก็ตามการกำหนด osteocalcin ให้ผลลัพธ์เพียงอย่างเดียวในบริบทของการวินิจฉัยโดยรวม