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惊喜：由骨骼驱动的战斗或飞行反应，而不是肾上腺素

时间：2022-03-03 14:25:08 来源：

当面对捕食者或突然危险时，心率上升，呼吸变得更快，并且葡萄糖形式的燃料被泵送整个身体，以准备动物以战斗或逃离动物。

这些生理变化构成了“战斗或飞行”反应，被认为是由激素肾上腺素触发的。

但是来自哥伦比亚研究人员的一项新的研究表明，没有骨骼的危险，骨脊椎动物无法鼓起这种反应。在大脑识别危险之后，小鼠和人类发现的研究人员几乎立即，它指示骨架用骨源激素骨钙蛋白泛滥的血液，这是需要打开战斗或飞行反应。

“在骨脊椎动物中，没有骨钙蛋白，急性应激反应是不可能的，”研究的高级调查员GérardKarsenty，MD，博士学位，博士，哥伦比亚大学医师和外科医生的遗传学和发展系。

“它完全改变了我们如何考虑如何发生急性压力响应。”

为什么骨？

“骨骼的视野只是钙化管的组装，深深地侵入了我们的生物医学文化，”Karsenty说。但大约十年前，他的实验室假设并证明了骨架对其他器官的影响隐患。

该研究表明，骨架释放出骨钙素，它通过血液传播，以影响胰腺，大脑，肌肉和其他器官的生物学的功能。

一系列研究以来，从而表明，骨钙素通过增加细胞含有葡萄糖的能力来帮助调节代谢，改善记忆，并帮助动物以更大的耐力更快地运行。

为什么骨骼对其他器官有所有这些看似无关的影响？

“如果你认为骨骼是一种进化以保护生物体免受危险的东西 - 头骨保护来自创伤的脑，骨骼允许脊椎动物逃避捕食者，甚至耳朵中的骨头均接近危险 - 致力于危险 - 荷尔蒙功能骨科酸开始有意义，“Karsenty说。如果骨骼作为一种逃避危险的手段，则kars0假设骨架也应该参与急性应激反应，这在存在危险情况下被激活。

对危险做出反应所必需的骨钙蛋白

如果Osteocalcin有助于带来急性应力反应，它必须在检测到危险后的最初几分钟内快速工作。

在新的研究中，研究人员将小鼠与捕食者尿和其他压力源呈现，并寻找血液的变化。在2至3分钟内，它们看到骨钙素水平飙升。

同样，在人们中，研究人员发现，随着公众演讲或交叉审查的压力，骨钙蛋白也在人们中飙升。

当大鼠的骨钙素水平增加，小鼠的心率，体温和血糖水平也增加了战斗或飞行反应。

相比之下，已经遗传地改造的小鼠使它们不能使骨钙素或其受体完全漠不关心于压力源。“没有骨钙蛋白，他们没有强烈对被感知的危险作出反应，”Karsenty说。“在野外，他们有一个短短的一天。”

作为最终测试，通过注射大量的骨钙蛋白，研究人员能够通过注射大量的骨钙蛋白来引入未经用的小鼠中的急性应激反应。

肾上腺素不是必要的战斗或飞行

结果还可以解释为什么没有肾上腺和肾上腺患者的动物 - 没有生产肾上腺素或其他肾上腺激素的方法 - 可以产生急性应激反应。

在小鼠中，当小鼠不能产生大量的骨钙素时，这种能力消失。

“这表明我们循环水平的骨癌水平足以推动急性应力反应，”Karstenty说。

生理生物学新的前沿

生理学可能听起来像是老式的生物学，但在过去的15年里，新的遗传技术已经建立为一个新的科学前沿。

能够在动物内部的特定细胞中灭活单一基因，并在特定时间内导致了许多新的器官间关系。骨架只是一个例子;心脏和肌肉也在施加对其他器官的影响。

“我毫无疑问，有更多的新器官信号被发现，”Karsenty说，“这些互动可能与在20世纪早期发现的互动一样重要。”

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

有关这项研究的更多信息，请参阅骨骼分泌造成抗击或飞行反应的应力激素。

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