Studying the stress response is a major pillar of neuroscience research, both because stress is a daily reality, but also because the exquisitely fine-tuned bodily changes triggered by stress are a neuroendocrinological marvel. While the genome-wide changes induced by chronic stress have been extensively studied, we know surprisingly little about the complex molecular cascades triggered by acute stressors, the building blocks of chronic stress. The acute stress (or fight-orflight) response mobilizes organismal energy resources to meet situational demands. However, successful stress coping also requires the efficient termination of the stress response. Maladaptive coping particularly in response to severe or repeated stressors can lead to allostatic (over)load, causing wear and tear on tissues, exhaustion and disease. We propose that deep molecular profiling of the changes triggered by acute stressors could provide molecular correlates for allostatic load and predict healthy or maladaptive stress responses. We present a theoretical framework to interpret multi-omic data in light of energy homeostasis and activity-induced gene regulation, and review the signaling cascades and molecular changes rapidly induced by acute stress in different cell types in the brain. Additionally, we review and reanalyze recent data from multi-omic screens conducted mainly in the rodent hippocampus and amygdala after acute psychophysical stressors. We identify challenges surrounding experimental design and data analysis, and highlight promising new research directions to better understand the stress response on a multi-omics level. Jo urn al P e-p roo f

中文翻译：

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多组学时代的急性应激反应

研究压力反应是神经科学研究的一个主要支柱，因为压力是日常现实，而且因为压力引发的精细微调的身体变化是神经内分泌学的奇迹。虽然慢性压力引起的全基因组变化已被广泛研究，但我们对由急性压力源（慢性压力的组成部分）触发的复杂分子级联反应知之甚少。急性压力（或逃跑）反应会调动机体能量资源来满足情境需求。然而，成功的压力应对还需要有效地终止压力反应。适应不良的应对方式，尤其是对严重或反复的压力源做出反应时，会导致静态（超）负荷，导致组织磨损、疲劳和疾病。我们建议对急性压力源引发的变化进行深度分子分析，可以为稳态负荷提供分子相关性，并预测健康或适应不良的压力反应。我们提出了一个理论框架，根据能量稳态和活动诱导的基因调控来解释多组学数据，并回顾了大脑中不同细胞类型中急性应激快速诱导的信号级联反应和分子变化。此外，我们回顾并重新分析了主要在啮齿动物海马和杏仁核中进行的多组学筛选的最新数据，这些筛选主要是在急性心理物理压力源之后。我们确定了围绕实验设计和数据分析的挑战，并强调了有希望的新研究方向，以更好地了解多组学水平上的压力反应。杂志透视 我们提出了一个理论框架，根据能量稳态和活动诱导的基因调控来解释多组学数据，并回顾了大脑中不同细胞类型的急性应激快速诱导的信号级联反应和分子变化。此外，我们回顾并重新分析了主要在啮齿动物海马和杏仁核中进行的多组学筛选的最新数据，这些筛选主要是在急性心理物理压力源之后。我们确定了围绕实验设计和数据分析的挑战，并强调了有希望的新研究方向，以更好地了解多组学水平上的压力反应。杂志透视 我们提出了一个理论框架，根据能量稳态和活动诱导的基因调控来解释多组学数据，并回顾了大脑中不同细胞类型的急性应激快速诱导的信号级联反应和分子变化。此外，我们回顾并重新分析了主要在啮齿动物海马和杏仁核中进行的多组学筛选的最新数据，这些筛选主要是在急性心理物理压力源之后。我们确定了围绕实验设计和数据分析的挑战，并强调了有希望的新研究方向，以更好地了解多组学水平上的压力反应。杂志透视 我们回顾并重新分析来自主要在啮齿动物海马体和杏仁核中进行的多组学筛选的最新数据。我们确定了围绕实验设计和数据分析的挑战，并强调了有希望的新研究方向，以更好地了解多组学水平上的压力反应。杂志透视 我们回顾并重新分析来自主要在啮齿动物海马体和杏仁核中进行的多组学筛选的最新数据。我们确定了围绕实验设计和数据分析的挑战，并强调了有希望的新研究方向，以更好地了解多组学水平上的压力反应。杂志透视