骨质疏松、肌少症、糖尿病、动脉粥样硬化( AS)、生殖功能下降、认知功能障碍等疾病的患病率均随着年龄的增长而增加，是衰老人群常同时患有的疾病，被称为衰老相关性疾病(aging-related diseases，ARDs)。越来越多的研究表明，ARDs之间有着千丝万缕的联系，而骨钙素(osteocalcin，OCN或bone glaprotein，BGP)很有可能是发挥联系作用的因子之一。
骨钙素是人体内含量最多的非胶原骨基质蛋白，占人体蛋白成分的1%~2%。OCN由1号染色体BGLAP基因编码，经转录翻译而形成由49个氨基酸残基组成的蛋白质，并在第17、21和24位各含有3个依赖于维生素K、可以被羧化的γ-谷氨酸( γ-Gla)。依据γ-Gla羧化程度，OCN可以分为羧化完全骨钙素(cOCN)和羧化不全骨钙素(ucOCN)。cOCN中羧化后的Gla残基可以吸附钙离子(Ca2+)，易与羟磷灰石(HA)结合，从而发挥维持骨骼结构的作用。在酸性条件下，cOCN脱羧转化为ucOCN进入血液循环，ucOCN可作用于多种组织器官，通过调节机体的糖、脂及能量代谢，发挥骨骼的内分泌作用。
国家人口政策报告指出：从2001年至2020年是我国社会处于快速老龄化阶段，平均每年增加596万，到2020年，老龄化水平为17.17%;2021年至2050年是加速老龄化阶段，老年人口总量将超过4亿，老龄化水平达到30%。庞大的老年群体给养老、医疗、社会服务带来了巨大的压力。因此，衰老相关性疾病的防治迫在眉睫。
1.骨质疏松
OCN是骨基质的组成型蛋白质，在Ca2+作用下，cOCN第16~25位氨基酸残基形成α螺旋，使得Gla残基排列为同一方向，与HA结合。一般情况下，1mg cOCN约可以和17mg HA结合。未羧化的Gla残基不能与Ca2+结合，因此ucOCN与HA的亲和力明显降低，从而使得骨中HA沉积也增多，HA结晶沉积在富含纤维状的胶原支架上，OCN通过羧化与脱羧过程维持骨的正常矿化速度。随着研究的进展，既往认为仅由成骨细胞分泌的OCN，在体外培养实验中被证实，也可以由破骨细胞分泌。因此，OCN可同时来源于骨形成和骨吸收，与骨质疏松的发生密切相关。
2.肌少症
身体成分的改变是衰老的特征之一，包括肌肉质量的减少和肌肉力量的减弱。实验表明，暴露于幼鼠血液中的老龄肌肉，可恢复肌肉再生能力，提示血液循环中存在刺激肌肉合成的因子。也有研究表明，运动时升高的OCN有助于肌肉力量的提高。Mera等在低OCN水平的9月龄野生型( WT)小鼠中，由皮下渗透微型泵持续泵入ucOCN( 90ng/h)，通过28d的慢性递送，发现可显著提高ucOCN水平的同时，也显著提高10月龄WT小鼠肌肉量。机制研究发现，ucOCN通过与老年小鼠肌纤维中的G蛋白偶联受体6α( GPCR6α)结合，促进肌管中的蛋白质合成而提高肌肉含量。这些研究结果表明，外源性ucOCN具有增加老年小鼠肌肉含量的能力，由此提示：OCN可能成为治疗肌少症的候选药物。
3.认知功能障碍
认知功能障碍的患病率随着年龄的增长而增加。骨质疏松可增加轻度认知功能障碍发展为AD的速度，提示骨代谢与认知功能存在相关性。动物实验表明，在胚胎时期，母体来源的OCN即可穿过胎盘、到达发育中的大脑，从而有利于海马的发育。在成年动物中，OCN则可以穿过血脑屏障，调节各种神经递质的合成，从而发挥减少焦虑的作用，并有利于空间学习和记忆。因此，OCN对认知功能具有调节作用。随着年龄的增长，其在循环中水平降低，提示OCN可能是一种能够防止与年龄增长相关的认知功能减退的抗衰老因子。
4.生殖功能减退
睾丸激素水平下降是男性生殖衰老的标志。2011年，Oury等人发现敲除OCN基因的雄性小鼠睾丸重量较轻，精子数量减少，生殖能力明显下降，表明OCN可以影响睾酮合成。机制研究发现OCN通过环磷腺苷效应元件结合蛋白(CREB)调控睾酮合成所需的酶。2014年，Oury等报道睾丸间质细胞中的GPCR6α可结合ucOCN并将相应信号传递给下游转录效应因子，从而促进睾酮合成。因此，低OCN可导致低睾酮激素水平，并与男性生殖衰老有关。
5.动脉粥样硬化（AS）
一般认为AS是血管老化的表现，而血管钙化则是AS的表现之一。在一项关于亚洲女性主动脉钙化、骨密度和OCN之间关系的研究中，OCN与动脉钙化呈负相关。Ogawa Furuya等人报道ucOCN水平与男性腹主动脉钙化评分呈负相关。Bini等研究发现血管钙化过程与成骨样表达基本一致。OCN通过结合钙磷抑制其在血管壁上的沉积，从而延缓血管钙化，负向调节AS。此外，多项临床研究显示OCN与周围血管、心脑血管疾病呈负相关。因此，OCN可能具有改善AS、延缓血管衰老的作用。
骨钙素是反映骨形成的特异性生化指标，不仅参与骨吸收的调节，更重要的是参与基质的矿化过程及成骨细胞分化，与骨转换相关，能够维持骨的正常矿化速率，抑制软骨的矿化速率，并抑制骨异常的羟磷灰石结晶形成。因此，血清骨钙素通常被认为是反映骨形成的生化指标。
a) 骨折风险预测;
b) 绝经后骨质疏松的辅助鉴别诊断;
c) 抗骨吸收治疗疗效检测;
d) 骨折后骨愈合情况监测;
e) 指导骨质疏松治疗用药;
f) 恶性肿瘤骨转移的辅助诊断;
g) 骨钙素检测可进一步了解肝肾功能的受损程度，肾功能衰竭患者其血清BGP增高
