近日，宾夕法尼亚州立大学的研究人员揭示了“战斗或逃跑”反应中蛋白激酶A(PKA)循环如何在应激事件之间重置，使身体做好应对新挑战的准备。

研究团队通过成像、结构和生化技术相结合，详细揭示了PKA循环重置的机制。研究主要作者、宾夕法尼亚州立大学埃伯利科学学院的Ganesh Anand副教授表示：“战斗或逃跑反应会触发激素释放，如肾上腺素或胰高血糖素，这些激素进而激活PKA循环。”PKA是一种多功能蛋白质，参与从新陈代谢到记忆形成的多种生物活动。

研究指出，当胰高血糖素或肾上腺素等激素与细胞内特定位置结合时，会产生环磷酸腺苷(cAMP)，使PKA从非活性状态切换到活跃状态。然而，这一循环如何完成以及系统如何自我重置，此前并不清楚。

研究人员利用电子显微镜、高分辨率低温电子显微镜以及质谱技术等多种手段，发现了PKA复合物在重置过程中出现的至少三种此前未知的构象，并阐明了这些构象在细胞内所使用的物理空间。阿南德副教授解释说：“低温电子显微镜提供了静态图像，但我们结合了其他技术来真正理解这个复合体中灵活的‘关节’。”

研究还发现，磷酸二酯酶蛋白(PDE)在重置机制中起关键作用，它能从PKA复合物中去除cAMP，使复合物再次失活。cAMP的去除还会在细胞内积累，追踪重置周期的次数。

论文第一作者瓦伦·文卡塔克里希南表示：“经过更多次循环后，系统会变得更加高效。”这种“战斗或逃跑”反应在一定程度上能够增强耐力，类似于跑步者通过练习增强耐力。

研究人员强调，在压力源之间让系统重置具有生理学意义。例如，cAMP促进记忆形成，而长期压力会增加患2型糖尿病的风险。咖啡因等磷酸二酯酶抑制剂会暂停重置机制，使人获得应激反应带来的兴奋感。

更多信息： Varun Venkatakrishnan 等人，《多重调控亚基构象定义重置蛋白激酶 A 全酶的结构集合》，《美国化学会志》 (2025)。期刊信息： 美国化学会志