根据加州大学旧金山分校和加州大学洛杉矶分校的科学家的最新研究，大脑深处的一些脑细胞可能在控制女性骨密度方面起到惊人的作用。

在2019年1月11日发表在Nature Communications上的一项研究中，研究人员表明阻断来自这些细胞的一组特定信号导致雌性(但不是雄性)小鼠建立异常强壮的骨骼并使它们保持老年，这增加了对新方法的希望。预防或治疗老年妇女的骨质疏松症。

研究资深作者Holly Ingraham博士说：“我们以骨骼为生的合作者表示，他们从来没有见过这么强壮的骨头。” “我们目前对身体如何控制骨骼生长的理解无法解释这一点，这表明我们可能已经发现了一种全新的途径，可用于改善老年妇女和骨骼脆弱的其他人的骨骼强度。”

全世界有超过2亿人患有骨质疏松症，骨骼减弱到跌倒或甚至弯腰或咳嗽等轻微压力都会引发骨折。在健康的个体中，骨组织不断被回收 - 旧骨组织被分解并被新骨替代。随着年龄的增长，这个周期倾向于骨质流失，导致我们的骨骼变得越来越多孔和脆弱。

绝经后女性患骨质疏松症的风险特别高(美国和欧洲近三分之一的女性患骨骼功能减弱)，因为性激素雌激素水平下降，通常会促进骨骼生长。

雌激素在女性体内起着很多作用，特别是在生殖调节中，但它在大脑中的功能仍然知之甚少。Ingraham实验室长期以来一直试图了解雌激素在大脑中的信号如何影响不同生命阶段的女性新陈代谢，包括大脑区域中雌激素敏感的神经元如何称为下丘脑平衡生存或繁殖所需的能量需求。

他们的新研究始于当时的Ingraham实验室博士后研究员，现在是加州大学洛杉矶分校的助理教授，Stephanie Correa博士发现遗传性地删除了下丘脑神经元中的雌激素受体蛋白，导致突变动物体重增加，并且变得不那么活跃。Correa有望发现这些动物已经增加了额外的脂肪或获得了瘦肌肉，但这些并没有解释这些差异。为了找到额外体重的来源，她决定使用一种特别敏感的实验室技术，这种技术也可以揭示骨密度的变化。令她惊讶的是，她发现她的重型老鼠真的只是大骨头：动物的骨量增加了800%。

“我立刻被影响的大小所震惊。两组根本没有重叠，这是我从未见过的，”科雷亚说。“我们马上知道这是一个改变游戏规则的方向，也是一个新的，令人兴奋的方向，可能会改善女性的健康状况。”

突变动物的超密骨也被证明是超强的。Ingraham说，当UCSF的骨科外科助理教授Aaron Fields博士等合作者通过粉碎这些骨头来测试这些骨骼的机械强度时，他的设备几乎失败了。

在Correa搬到加州大学洛杉矶分校后，Ingraham实验室的博士后研究员Candice Herber博士和William Krause博士带头进行了一系列实验，这些实验专注于仅有几百个雌激素敏感的脑细胞 - 位于下丘脑称为弓状核 - 这似乎是造成骨密度急剧增加的原因。作者假设雌激素必须通常发出信号通知这些神经元能够使能量远离骨骼生长，但是删除雌激素受体已经逆转了这种转变。

值得注意的是，干扰雄性小鼠中的弓状雌激素信号传导似乎没有效果。“大多数神经科学家限制对雄性小鼠的研究，很少研究雌激素，这可能解释了为什么以前从未见过这种情况，”Ingraham说。“我一直对性激素如何使男性和女性的大脑不同感兴趣，这是这些差异有多么戏剧性的一个非常好的例子。”

进一步的实验表明，Ingraham和Correa的突变动物在老年时期保持了增强的骨密度。正常的雌性小鼠在20周龄时开始失去显着的骨量，但突变体动物通过小鼠标准将骨量维持在其生命的第二年，相当老化。

值得注意的是，Herber和Krause甚至能够在骨质疏松症的实验模型中逆转现有的骨质变性。由于实验性降低血液雌激素，已经失去超过70%骨密度的雌性小鼠，弓状雌激素受体的缺失导致骨密度在几周内反弹50%。

Ingraham说，这些结果突出了雌激素在血液中发挥的相反作用，促进骨骼稳定，在下丘脑，它似乎可以抑制骨骼形成。“我们假设，在青春期后，女性大脑中的雌激素系统会积极地将资源从骨骼生长转移到生殖等方面，这可能会导致女性随着年龄的增长而骨骼衰弱的风险增加。”

研究人员表示，目前研究中看到的增强骨骼生长的戏剧性模式不同于科学文献中的任何内容，这表明Correa的偶然发现可能揭示了一种全新的生物学途径，大脑通过该途径调节骨密度。Ingraham及其同事正在研究这种脑 - 骨通讯是如何发生的，以及是否可以开发药物来增强绝经后妇女的骨强度而不会对雌激素替代疗法产生潜在的危险影响。

“这条新途径具有很大的希望，因为它可以让身体将新的骨骼形成转变为超速状态，”科雷亚说。

“我对这个结果充满了看法，”英格拉哈姆补充道。“如果我们的下一个实验表明，大脑会释放一种能够促进骨骼生长的新型循环因子，那么我们就有可能开发出一种可以抵抗骨质疏松症的药物。”