啮齿动物和人类均释放出一种叫做骨钙蛋白的骨源激素，响应于急性压力，研究人员在2019年9月12日在杂志新陈代谢中报告。这种战斗或飞行途径与肾上腺释放的激素介导的别人不同，例如皮质醇，肾上腺素和去甲肾上腺素。结果有助于解释为什么缺乏皮质醇的患者和肾上腺产生的额外分子仍然可以安装急性应激反应。
“骨头介导应力反应的概念是完全是新颖的，因为肾上腺没有调解压力反应的观点，”哥伦比亚大学欧文医疗中心高级作者Gerard Kars0。“这验证了骨骼的概念是作为对抗急性危险的工具。临床上，它表明，当我们年轻的时候，我们的反应更好，并且具有比我们年纪大的高骨质蛋白，并且具有更少的骨质细胞。“
急性应激反应，也称为战斗或飞行反应，是由交感神经系统介导的，并在帮助动物对潜在的危及生命情况的情况下起着关键作用。坐在肾脏顶部的肾上腺释放出各种激素，如肾上腺素，去甲肾上腺素和皮质醇。这触发了级联的宽范围的生理反应，包括温度，心率，呼吸率，血压和能量消耗的增加，制备肌肉的行动。
关于急性应激反应的一个难题是皮质激素如皮质醇需要数小时以改变生理反应，这似乎不一定需要立即对危险的反应。“虽然这肯定不排除糖皮质激素可能会在急性应激反应中的一些能力牵连，表明其他激素可能涉及的其他激素，可能是肽，”Karsenty说。
Karsenty和他的同事们怀疑骨源激素可能导致急性压力反应，基于其假设，即骨的原始目的是应对危险的原因。骨骼保护来自创伤的内脏，让动物移动和逃避危险，并介导听证会，这是一种检测威胁的一种方式。此外，已知骨衍生的激素骨钙蛋白在运动期间增加肌肉功能，这对于试图逃避危险的动物是必要的，并增强在野外所需的记忆，以记住食物和捕食者的位置。
为了支持这种想法，Karsenty和他的团队发现骨钙蛋白的生物活性形式的血液水平，但不是其他骨源激素，在约45分钟的小鼠中升高了50％，并且在它们之后15分钟达150％收到压力刺激。暴露于用狐狸尿液组分的棉签浸泡的小鼠也表现出骨钙素水平的升高，其在2.5分钟时达到峰值，并且保持稳定至少3小时。同样，在公开演讲和交叉检查中暴露于压力的人类中，生物活性骨钙素的循环水平。
小鼠的遗传实验表明，骨钙素是在暴露于压力源时的能量消耗，循环葡萄糖，温度和心率的稳健增加所必需的。此外，单一注射骨钙素足以引发急性应激反应。
与过去对战斗或飞行反应的研究一致，小鼠骨钙蛋白的应力相关浪涌依赖于称为杏仁达拉的脑区，也称为大脑的恐惧中心。但是，它没有要求肾上腺。“骨钙素可以解释过去对人类的完整飞行或飞行反应的观察和缺乏糖皮质激素的其他动物和肾上腺产生的额外分子，”Karsenty说。
其他实验揭示了特定的事件链。急性压力源引发致骨细胞的骨形成细胞，以占据通过骨中存在的附近神经元释放的神经递质谷氨酸，通过Glast Transioner释放。一旦内部成骨细胞，谷氨酸抑制抑制酶灭活骨液的活性。在从成骨细胞中释放后，通过GPRC6A受体的活化激素信号来降低上呼吸道和肝脏副交感神经元的烧制，参与休息和消化活性。这留下了未备p，触发与战斗或飞行相关的生理反应的交感神经系统的活性。
“骨钙素作为应激激素的本表征提供了一种概念框架，可以捕获大多数骨钙霉素监管的生理过程，”Karsenty说。“实际上，骨钙素促进急性应激反应的能力，有利于运动期间，骨癌患者表明，骨科蛋白对生活在野蛮环境中的骨脊椎动物的生存优势赋予野蛮的环境。”
作者说，调查结果提出了在急性压力反应期间皮质醇升高的原因的问题。除了解决这个问题之外，他们计划将他们的研究扩展到最初的灵长类动物，并以更详细的方式从大脑中定义神经元路线图。
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这项工作得到了NIA，Niddk，NIAMS，Nida，Nhlbi，Cihr，生物技术，印度，哥伦比亚老化中心和老鹰糖尿病研究中心的兄弟勋章的支持。作者宣称没有利益冲突。
参考：“骷髅急压力反应的调解”由Julian Meyer Berger，Parminder Singh，Lori Khrimian，Donald A. Morgan，Subrata Chowdhury，Emilio Arteaga-Solis，Tamas L. Horvath，Ana I. Domingos，Anna L. Marsland， Vijay Kumal Yadav，Kamal Rahmouni，萧兵高，杰拉德·卡尔斯十，2019年9月12日，细胞代谢.DO：
10.1016 / J.CMET.2019.08.012
有关该研究的更多信息，请参阅由骨骼驱动的战斗或飞行响应，而不是肾上腺素。
