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Muscle and bone, two interconnected tissues

内分泌学 内科学 瘦素 肌生成抑制素 骨骼肌 硬骨素 脂肪组织 骨质疏松症 细胞生物学 医学 骨重建 生物 信号转导 Wnt信号通路 肥胖
作者
Camille Tagliaferri,Yohann Wittrant,Marie-Jeanne Davicco,Stéphane Walrand,Véronique Coxam
出处
期刊:Ageing Research Reviews [Elsevier]
卷期号:21: 55-70 被引量:317
标识
DOI:10.1016/j.arr.2015.03.002
摘要

As bones are levers for skeletal muscle to exert forces, both are complementary and essential for locomotion and individual autonomy. In the past decades, the idea of a bone-muscle unit has emerged. Numerous studies have confirmed this hypothesis from in utero to aging works. Space flight, bed rest as well as osteoporosis and sarcopenia experimentations have allowed to accumulate considerable evidence. Mechanical loading is a key mechanism linking both tissues with a central promoting role of physical activity. Moreover, the skeletal muscle secretome accounts various molecules that affect bone including insulin-like growth factor-1 (IGF-1), basic fibroblast growth factor (FGF-2), interleukin-6 (IL-6), IL-15, myostatin, osteoglycin (OGN), FAM5C, Tmem119 and osteoactivin. Even though studies on the potential effects of bone on muscle metabolism are sparse, few osteokines have been identified. Prostaglandin E2 (PGE2) and Wnt3a, which are secreted by osteocytes, osteocalcin (OCN) and IGF-1, which are produced by osteoblasts and sclerostin which is secreted by both cell types, might impact skeletal muscle cells. Cartilage and adipose tissue are also likely to participate to this control loop and should not be set aside. Indeed, chondrocytes are known to secrete Dickkopf-1 (DKK-1) and Indian hedgehog (Ihh) and adipocytes produce leptin, adiponectin and IL-6, which potentially modulate bone and muscle metabolisms. The understanding of this system will enable to define new levers to prevent/treat sarcopenia and osteoporosis at the same time. These strategies might include nutritional interventions and physical exercise.
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