پروتئینی که از استخوان آزاد می‌گردد، در آغاز واکنش بدن در برابر استرس نقش دارد.
در مواجهه با ترس، خواه ترس از یک خرس خاکستری باشد یا شنوندگانی که منتظر شنیدن سخنرانی شما هستند، بدن واکنشی را دربرابر استرس آغاز می‌کند. تنفس سریع می‌گردد، مردمک چشم گشاد گردیده و قلب سریع‌تر می‌زند. این پاسخ‌های خودکار به‌عنوان بخشی از «پاسخ جنگ یا گریز» (Fight-or-Flight Response) اتفاق می‌افتند؛ یک مکانیسم تکامل‌یافته‌ی بدن دربرابر تهدیدهای موجود در جهان پیرامون به شمار می‌آید.
دانشمندان دهه‌ها است، می‌دانند این واکنش به‌وسیله‌ی هورمون‌هایی که از غدد فوق کلیوی ترشح گشته، آغاز می‌گردد. به‌تازگی، نقش هورمون دیگری نیز مطرح گردیده؛ هورمونی که استئوکلسین نام دارد و پروتئینی است که به‌وسیله‌ی استخوان تولید و ترشح می‌گردد.
جرارد کارسنتی، پزشک و ژنتیکدان مرکز پزشکی ایروینگ دانشگاه کلمبیا، بیش از ۲۰ سال پیش پژوهش‌های خود را در ارتباط با استئوکلسین آغاز کرد. او در آغاز قصد داشت کلسیفیکاسیون را مورد مطالعه قرار دهد. کلسیفیکاسیون، سخت گشتن تدریجی استخوان‌ها است که در اثر تجمع مواد معدنی اتفاق می‌افتد. در آن زمان، کارسنتی گمان می‌کرد که استئوکلسین، به‌علت فراوانی در اسکلت، نقش اصلی را در این فرآیند دارد اما هنگامی که گروه او ژن کدکننده‌ی استئوکلسین را در موش حذف کردند، فرآیند کلسیفیکاسیون بدون مشکل ادامه پیدا کرد. درعوض، مشخص گردید جوندگانی که فاقد این پروتئین هستند، دارای چربی اضافی بدن بوده و ازنظر تولیدمثل مشکل دارند. این نتایج گیج‌کننده بود اما با این واقعیت که استئوکلسین در خون وجود دارد، سازگار بود. این ارتباط موجب گردید، کارسنتی فرض کند که استئوکلسین هورمونی است که از بافت استخوانی به گردش خون آزاد می‌گردد تا عملکردهایی را در بخش‌های دیگر بدن تنظیم کند. این آزمایش اولین مورد از مجموعه‌ی طولانی از آزمایشاتی بود که استئوکلسین را به‌عنوان هورمونی که در متابولیسم، باروری و عملکرد عضلانی نقش دارد، شناسایی کرد.
بررسی‌های اخیر نشان داده که استئوکلسین حتی ممکن است در توسعه‌ی مغز و شناخت نقش ایفا کند. با جمع‌آوری این اکتشافات، کارسنتی و همکارانش این سؤال را مطرح کردند، چرا اسکلت که از اندام‌های داخلی بدن ما محافظت می‌کند و به ما توانایی حرکت می‌دهد، به‌عنوان یک ارگان اندوکراین نیز عمل می‌کند. این بینش موجب گردید، پژوهشگران به‌سوی یک فرضیه‌ی غیرعادی بروند که شاید استخوان‌ها حداقل تاحدودی در مسیری تکامل پیدا کرده که به حیوانات کمک کنند از خطر فرار کنند. اگر این ایده درست باشد، پس شاید استخوان‌ها در پاسخ جنگ یا گریز نیز نقش داشته است.
در مطالعه‌ای که به‌تازگی در مجله‌ی Cell Metabolism منتشر گردیده است، گروه کارسنتی پژوهش‌هایی را که برای آزمایش این تئوری انجام داده‌اند، تشریح کرده‌اند. پژوهشگران موش‌ها و انسان‌ها را درمعرض رویدادهای استرس‌زا قرار دادند و تغییر در سطوح استئوکلسین موجود در خون آن‌ها را اندازه‌گیری کردند. در هر دو مورد، پس از اینکه جوندگان ازنظر جسمی به‌مدت ۴۵ دقیقه مهار گشتند و از انسان‌ها نیز خواستند که یک سخنرانی ۱۰ دقیقه‌ای انجام دهند، سطوح استئوکلسین در گردش خون آن‌ها تا ۵۰ درصد افزایش پیدا کرد.
سپس پژوهشگران ژن کدکننده‌ی این پروتئین استخوانی را در موش حذف کردند و متوجه گردیدند که حیوانات تغییرات بسیار ملایم‌تری را در سنجه‌های مرتبط با جنگ یا گریز مانند افزایش ضربان قلب، سطوح بالاتر گلوکز خون یا افزایش دمای بدن نشان می‌دهند. این موضوع نشان می‌داد، استئوکلسین نقش مهمی در پاسخ دربرابر استرس دارد. سپس گروه کارسنتی درمورد این موضوع عمیق‌تر گشتند که این هورمون دقیقاً چگونه روی واکنش دربرابر استرس تأثیر می‌گذارد.
در آغاز، پژوهشگران به این موضوع مشکوک بودند که استئوکلسین موجب فعال گشتن بازوی سمپاتیکی سیستم عصبی خودمختار (ANS) می‌گردد. این سیستم مسئول آغاز تغییرات همبسته با پاسخ جنگ یا گریز است. اما در کمال تعجب، تزریق پروتئین به خون هیچ تأثیری روی فعالیت اعصاب سمپاتیکی نداشت. درعوض، این امر منجر‌به کاهش سریع در فعالیت اعصاب بخش پارا‌سمپاتیکی سیستم عصبی خودمختار گردید. این بخش از سیستم عصبی در عملکردهای استراحت و هضم نقش دارد و تا زمانی‌که بدن در موقعیت تهدید قرار ندارد، فعال است. این یافته‌ها نشان می‌دهند که استئوکلسین با خاموش‌کردن ANS کار می‌کند و راه را برای عمل بخش دیگر سیستم عصبی درجهت آغاز واکنش جنگ یا گریز هموار می‌کند. جیمز هرمان، دانشمند علوم اعصاب از دانشگاه سینسیناتی که در این پژوهش مشارکتی نداشته است، می‌گوید:
این ایده که سیستم عصبی پاراسمپاتیک واسطه‌ی اثرات استئوکلسین روی استرس است، یافته‌ی بسیار جالبی است. من فکر می‌کنم مفهوم این نتایج آن است که درک کنونی ما از پاسخ استرس بدن بسیار ساده‌انگارانه است. پیام‌رسان‌های شیمیایی از دیگر بخش‌های بدن نیز ممکن است در پاسخ به استرس نقش داشته باشند.
در آزمایش‌های انجام‌گرفته در آزمایشگاه او، نقش احتمالی مرتبط با استرس حاصل از سیگنال‌های آزاد گشته از چربی مشخص گردیده است. چگونگی ارتباط استئوکلسین با مغز هنوز ناشناخته است، اما گروه کارسنتی برای یافتن پاسخ این سؤال درحال تحقیق هستند. در مقاله‌ی آن‌ها آمده است که فعال گشتن آمیگدال قاعده‌ای_جانبی، ناحیه‌ای از مغز که در پردازش ترس دخیل است، منجر به افزایش دو برابری در سطوح استئوکلسین خون می‌گردد. ناقل عصبی گلوتامات نیز به‌عنوان یک واسطه‌ی مهم از نقش پروتئین روی پاسخ استرس مطرح گردیده است.
البته کارسنتی خاطرنشان می‌کند که این یافته‌ها نقشه‌ی راه روشنی را درمورد چگونگی گفتگوی بین مغز و استخوان فرآهم نمی‌کند. او همچنین این احتمال را که دیگر بخش‌های مغز نیز در این میان نقش دارند، رد نمی‌کند. فلورنت الفتریو، استادیار جراحی ارتوپدی در کالج پزشکی بیلور که در این مطالعه نقشی نداشته است، می‌گوید:
حتی اگر ما هنوز ندانیم مکانیسم دقیق این فرآیند چگونه خواهد بود، فکر می‌کنم که این مجموعه داده‌ها قابل‌توجه باشند.
الفتریو به این نکته نیز اشاره می‌کند که ژنتیکدان کلمبیا (کارسنتی)، منتقدان خود را دارد و برخی از پژوهشگران نتوانسته‌اند بخشی از این نتایج را تکرار کنند؛ برای مثال در ماه اوت، گروهی از دانشمندان مطالعه‌ای را منتشر کردند که نشان می‌داد موش‌های مهندسی‌گردیده برای عدم تولید استئوکلسین دچار ناهنجاری‌های اندوکراینی نمی‌گردند. این نتایج با برخی از یافته‌های قبلی آزمایشگاه کارسنتی مغایرت دارد. الفتریو می‌گوید:
برخی افراد دربرابر این داده‌ها متعجب هستند و آن‌ها را بسیار هیجان‌انگیز و تحول‌آفرین می‌خوانند. برخی نیز به‌خاطر بحث‌برانگیز بودن این موضوع، چیزی را باور نمی‌کنند. اما من فکر می‌کنم گروه زیادی از پژوهشگران این حوزه، از کارهای تفکربرانگیزی که از این آزمایشگاه بیرون می‌آید، لذت می‌برند. (زومیت)
