骨髓好比河流需要活水滋養骨質！

骨髓組織（bone marrow）由血液細胞、脂肪組織和結締組織（包含軟骨、硬骨、基質細胞等）組成。臨床上已知，骨髓中的骨質量和脂肪細胞數量之間存在反比關係。隨著生物體的老化，骨髓中的脂肪會增加，骨質（骨含量）會減少，進而產生骨質疏鬆症和其他代謝疾病。

骨髓剖面圖：健康（左）和骨質疏鬆症（右）

近日，由加州大學洛杉磯分校（University of California, Los Angeles）Cun-Yu Wang 教授和 Bo Yu 助理教授所率領的的研究團隊無意間發現，調控人類新陳代謝的 PGC-1α 基因，能調控幹細胞變成脂肪細胞或骨髓細胞，進而維持骨髓中的骨骼和脂肪平衡。該研究刊登於《Cell Stem Cell》。

PGC-1α 基因是一種基因活化劑，能調節轉化和維持人體細胞能量的反應。該研究團隊發現，人類和小鼠骨髓中的 PGC-1α 基因的表現，隨著其年齡的增長而急劇下降。然後，他們建立了一種從間質幹細胞（mesenchymal stem cell, MSC）中剔除 PGC-1α 蛋白的小鼠模型。接著，在對小鼠施行模擬骨質疏鬆症手術時，他們發現了意想不到的事情，骨髓中的脂肪竟然顯著增加，骨質也隨之減少。

為了驗證他們的新發現，他們又建立了一個 PGC-1α 基因表現增加的小鼠模型。果不其然，結果與他們的第一個模型發生的情況相反，骨質流失減緩，骨髓脂肪減少。接著，他們更進一步發現，PGC-1α 直接活化了 TAZ 的表達，進而促進骨形成，同時抑制間質幹細胞的脂肪細胞分化。

Bo Yu 助理教授更將骨髓比喻為河流，PGC-1α 為滋養或維持骨含量的活水，因為它能蜿蜒穿過骨髓各處。然而，隨著年齡的增長，河水變乾，為了佔領骨質流失的空間，更多脂肪細胞隨之形成。

該研究結果不僅使人們了解老化骨脂比例的破壞原因和對健康的影響，更發現 PGC-1α 能直接影響幹細胞分化成骨頭而非脂肪細胞，也使得 PGC-1α 成為治療骨質疏鬆症和骨骼衰老的潛力標靶。

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參考資料：
1. Cell Stem Cell, 2018 DOI: 10.1016/j.stem.2018.06.009
2. http://newsroom.ucla.edu/releases/ucla-researchers-discover-gene-that-controls-bone-to-fat-ratio-in-bone-marrow