Osteocalcin：骨格および骨格の効果

オステオカルシン（OC）は、骨芽細胞分化の後期段階で分泌される非共産体、ビタミンK依存性タンパク質です。OCタンパク質の活性型に特異的なγ-カルボシルタマ酸の3つの残基の存在により、タンパク質はカルシウムを結合し、その結果、ヒドロキシアパタイトが存在します。骨芽細胞OCタンパク質は、骨γ-カルボシルタミン酸遺伝子によってコードされ、その転写は主にRunx2/CBFA1調節要素によって調節され、ステロイド応答性エンハンサー配列を介してビタミンD（3）によって刺激されます。文献で得られたデータが議論の余地がある場合でも、骨におけるOCの二重の役割は次のように推定できます。まず、OCは骨鉱化の調節因子として機能します。第二に、OCは骨芽細胞および破骨細胞活性を調節します。最近、非カルボキシル化型に限定されたOCの代謝活性は、骨芽細胞特異的なノックアウトマウスで実証されています。この効果は、脂肪組織による膵臓β細胞の増殖とインスリン分泌およびアディポネクチン産生の調節によって媒介され、グルコース代謝と脂肪量の調節につながります。それにもかかわらず、臨床的人間の研究は、OCレベルとエネルギー代謝に関連する因子との相関関係を実証しただけでした。したがって、人間のエネルギー代謝の調節におけるOCの役割を実証するには、ヒトのさらなる調査が必要です。さらに、OCは血管形成と病理学的鉱化を誘導することにより、血管にも作用すると推定されます。このレビューは、OCの骨格および骨格の効果に関する最近の研究を強調しています。

Osteocalcin (OC) is a non-collagenous, vitamin K-dependent protein secreted in the late stage of osteoblasts differentiation. The presence of the three residues of γ-carbossiglutamatic acid, specific of the active form of OC protein, allows the protein to bind calcium and consequently hydroxyapatite. The osteoblastic OC protein is encoded by the bone γ-carbossiglutamate gene whose transcription is principally regulated by the Runx2/Cbfa1 regulatory element and stimulated by vitamin D(3) through a steroid-responsive enhancer sequence. Even if data obtained in literature are controversial, the dual role of OC in bone can be presumed as follows: firstly, OC acts as a regulator of bone mineralization; secondly, OC regulates osteoblast and osteoclast activity. Recently the metabolic activity of OC, restricted to the un-carboxylated form has been demonstrated in osteoblast-specific knockout mice. This effect is mediated by the regulation of pancreatic β-cell proliferation and insulin secretion and adiponectin production by adipose tissue and leads to the regulation of glucose metabolism and fat mass. Nevertheless, clinical human studies only demonstrated the correlation between OC levels and factors related to energy metabolism. Thus further investigations in humans are required to demonstrate the role of OC in the regulation of human energy metabolism. Moreover, it is presumable that OC also acts on blood vessels by inducing angiogenesis and pathological mineralization. This review highlights the recent studies concerning skeletal and extra-skeletal effects of OC.