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战斗还是逃跑:我们的骨头起作用了吗?

健康 89xy 4周前 (09-27) 26次浏览

肾上腺素和皮质醇驱动我们的战斗或逃跑反应。直到现在我们也是这么想的。一项新的研究指出骨分子骨钙素是这种生存机制的核心角色。

战斗还是逃跑:我们的骨头起作用了吗?

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我们的骨骼可能是我们对压力环境做出反应的核心吗?

急性应激反应,或战斗或逃跑反应,是一种生存机制,允许动物对威胁情况做出快速反应。

对人类来说,熟悉的肾上腺素激增伴随着危险的感觉。在我们的身心平静下来并回到休息状态之前,我们准备击退迫在眉睫的威胁或逃离它。

在生理层面上,急性应激反应是交感神经系统向肾上腺发送信号,肾上腺随之释放肾上腺素和皮质醇。随之而来的是体温升高,血液中葡萄糖形式的可用能量增加,以及心跳和呼吸加快。

然而,对于这一过程背后的主要驱动因素仍存在疑问。

纽约哥伦比亚大学欧文医学中心(Columbia U University Irving Medical Center)遗传与发展系教授杰拉德·卡申蒂(Gerard Karsenty)在《细胞代谢》(Cell新陈代谢
)杂志上的一篇论文中解释说,皮质醇等糖皮质激素作用缓慢,“需要几个小时来调节生理过程,这似乎与立即反应的需要不一致。”

卡尔森蒂博士和他的同事揭示了急性压力反应调节中一个令人惊讶的新角色。

没有骨头,压力反应“不可能”

这项新研究背后的研究团队对骨骼在我们身体中的作用有着长期的兴趣。卡尔森蒂博士的研究曾被认为只是保持我们直立的结构,但他的研究表明,从骨骼中释放的分子对我们的大脑、肌肉和肠道等器官有深远的影响。

“骨骼只是钙化管的集合体的观点在我们的生物医学文化中根深蒂固,”他解释道。

特别令人感兴趣的是骨源激素骨钙素,研究人员认为它与一系列生理过程有关,如胰岛素分泌、大脑功能和男性生育能力。

但是,这种急性压力反应在这张图片中的什么位置呢?

“如果你认为骨骼是进化来保护有机体免受危险的东西——头骨保护大脑免受创伤,骨骼允许脊椎动物逃脱捕食者,甚至耳朵里的骨头提醒我们接近危险——骨钙素的激素功能开始有意义,”卡申蒂指出。

在他们的研究中,研究小组测量了暴露在紧张实验室条件下的小鼠的骨钙素水平。他们还测量了20名志愿者在10分钟公开演讲和交叉询问任务之前和之后30分钟的骨钙素水平。

在所有情况下,研究人员观察到骨钙素水平增加,但其他骨源激素水平没有增加。

特别是在小鼠中,研究小组发现骨钙素水平迅速上升,当研究人员将动物暴露于狐狸尿液的一种成分中时,骨钙素水平在2.5分钟后达到峰值。

当研究小组将不能产生骨钙素的基因工程小鼠暴露于应激源时,他们没有看到急性应激反应的生理迹象。

“在骨脊椎动物中,没有骨钙素,急性应激反应是不可能的,”卡尔森蒂对他的发现发表评论。

留下肾上腺素和皮质醇呢?

爱迪生氏病是一种肾上腺不能正常工作的疾病,尽管肾上腺激素水平较低,但患有爱迪生氏病的人可以对压力情况做出急性压力反应。

在进一步的实验中,研究小组观察了通过手术切除肾上腺从而不能产生皮质醇和肾上腺素的小鼠。当面对压力时,这些动物仍然能够产生急性压力反应。

研究人员认为,这可能是由于这些动物体内骨钙素水平较高。

他们用没有肾上腺的老鼠来验证这一假设,科学家对老鼠进行了进一步的基因改造,使它们不能产生高水平的骨钙素。如果没有这种能力,当研究人员将动物暴露在应激源下时,它们就无法产生急性应激反应。

这些结果意味着骨钙素可以直接驱动急性应激反应,即使在没有肾上腺素和皮质醇的情况下。

事实上,当研究人员在没有压力的情况下将这种激素注射到小鼠体内时,他们发现“小鼠的心率、能量消耗和氧气消耗显著增加”,正如他们在论文中解释的那样。

“这完全改变了我们对急性压力反应如何发生的看法,”卡尔森蒂博士对他的研究结果发表评论。

“虽然这当然不排除糖皮质激素可能与急性应激反应的某些能力有关,但这表明其他激素也有可能参与其中。”

Karsenty博士

然而,该小组确实指出他们的研究有局限性。例如,他们还没有准确显示骨钙素是如何产生急性应激反应的标志性生理信号的。

需要进一步的研究来更详细地确定这些途径的细节。然而,这项研究确实强调了关于我们身体不同部分之间复杂的相互作用还有多少有待发现。


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