憨人阿甘

   数亿年前当动物还在海洋里遨游的时候，骨骼结构就已经出现了，但是对它们来说并不显得多重要，甚至是一种累赘（骨骼的比重太大），那是它们需要的是灵活柔韧，因此有力的肌肉和软骨就够了；可当它们离开海洋爬上陆地，骨骼就成为生存的一种必要结构。骨骼的强健与否就成为自然选择的一个标杆。人类从直立行走之后，骨骼的重要性就更加突出了。那些具有坚硬强壮骨骼的个体就具有了选择优势，存活、繁殖并继续进化。

骨骼的功能是运动、支持和保护身体，另外储藏矿物质(大家可能会想到造血功能，造血功能是骨髓的事，骨骼只是提供了一个场所罢了)。然而，骨骼的功能似乎不是这么简单。

哺乳动物骨骼的代谢受到性激素的调节。如女性的骨骼代谢受到性激素的调节（如雌性激素），老年女性（尤其是更年期后妇女）雌激素水平下降，骨质容易变得疏松。最近有研究发现骨骼竟然还能影响雄性的生殖能力。最近一期一篇Cell研究文章为我们讲述了这个故事,故事的主角是一个老分子，骨钙素”（Osteocalcin）。

骨骼的坚硬程度取决于钙质含量的多少，骨骼的生长和钙的生成是由成骨细胞完成的。成骨细胞通过复杂的机制让磷酸钙在自己的周围沉积，最后把自己变成“化石”，其中成骨细胞自己合成的骨钙素就在成骨细胞周围张罗着如何促进钙化。研究发现，骨钙素不仅可以在局域发挥作用，还可以进入血液循环到达其它部位发挥别样作用（例如可以刺激胰腺β细胞的生长，后者产生胰岛素调节机体糖代谢），这样一来，骨钙素的身份就摇身一变成激素了，骨骼也因此成为一个巨大的内分泌器官了。

   最近，哥伦比亚大学的Karsenty研究小组发现，骨钙素能直接促进雄性腺激素睾酮的合成。睾酮是调节雄性生殖能力的关键性激素，是由睾丸间叶组织的一种支持细胞叫Lyedig细胞合成，生殖器官的发育，生殖细胞的产生和活力都离不开它的调节。骨钙素通过与脑垂体分泌的促黄体生成素（LH）协同控制睾酮的合成。

体外细胞学试验中，骨钙素能刺激雄性激素的产生，并不意味着体内必然存在或一定要需要这种机制，完全有可能是artificial结果，因此需要反面的证据，那就是：如果把它破坏了会怎样？

（一种现象和另一种现象在时间和空间上关联并不意味着两种现象有内在必然的联系。科学研究不会停留对现象的观察，满足于“黑箱”式研究结果，总想探究一种现象和另外一种现象的内在必然关系，和具体的联系方式与细节。）

  通过把骨钙素基因敲除，他们发现，睾酮的水平下降，但其它激素如孕酮就不受影响。但是，还不能说这种作用就是是由骨骼合成的骨钙素起的作用。会不会睾丸组织自己也能制造呢？研究者们通过定量PCR比较骨组织和睾丸组织的骨钙素表达水平，结果证实，睾丸组织的骨钙素表达水平是很低的，和骨骼相差300多倍。

  您可能会问了，合成得少，不见得就不够用啊，你（骨骼）是外地生产和远途运输，我（睾丸）是本地生产，虽然规模和效率不如你，但“小农经济”也可能够自给自足了。是这样吗？为了证实“市场流通模式”的重要性，研究者们进行基因的组织特异性敲除，也就是把骨钙素基因选择性地在成骨细胞敲除，让骨骼停止生产骨钙素，看睾丸组织能不能实现“自给自足”。

      果不其然，这“经济制裁”见效了：睾丸变小了，睾丸酮生产减少了，精子数量下降了，活力也减低了。这下结论可以坐实了吧。基本可以，可是求知的“胃口”却被调起来了：你得能不能告诉我们骨钙素是怎么去调节的？ 激素嘛，一般都是通过受体发挥作用，那骨钙素在睾丸合成睾丸酮的细胞有没有受体啊？ 没问题，这篇Cell paper完全可以满足这个奢侈的要求，答案也很清楚、肯定。

这篇文章的工作是在小鼠身上做的，在人是否如此，尚需验证。

不知是进化的偶然，还是自然选择后的必然，骨骼与性竟然会有如此密切的联系。

（作者：李福洋）

附：

昨晚看到一篇科普博文说《男人鼻头越坚硬性能力越强的科学依据 》

（http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=448262&do=blog&id=420212&from=space）不禁哑然，完全是对这篇文章的误读和毫无根据的无限发挥。

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