王咪咪, 崔杰峰

王咪咪, 崔杰峰. 复旦大学附属中山医院肝癌研究所 上海市 200032

0 引言

从细胞形态维持到组织发育驱动, 力学信号的影响无处不在. 与在正常组织发挥的生理调节不同, 力学信号在实体肿瘤发生、生长、侵袭转移等恶性进展中起着不可忽视的促进作用[1-3]. 生物力学信号常来自于基质硬度、挤压力、牵拉力、流体剪切力等力学刺激, 上述力学刺激可显著改变细胞生物学功能, 同时细胞亦会通过改造胞外微环境以适应周边力学压力, 以此形成一个反馈循环, 而阐明生物力学调控反馈循环机制, 尤其是细胞如何感应力学信号无疑为疾病干预提供了新的研究方向.

将机械力学信号转化为生物信号或电信号的过程称为生物力学信号转导. 力学信号转导途径常分为三类: 细胞膜受体和表面的离子通道, 细胞骨架(应力纤维、微管等), 核骨架和细胞骨架连接体复合体[1]. 离子通道为包埋在质膜中的蛋白质孔道. 当通道受力学信号刺激打开时, 离子沿电化学梯度方向从孔道进入细胞内部, 不需要ATP水解提供能量. Piezo1通道就是典型的机械敏感性离子通道[4,5].

1 Piezo1结构与功能, 及其通道活化影响因素

Piezo1是机械力敏感性离子通道Piezo家族成员之一,2010年由Bertrand Coste团队发现, 并以希腊文“πίεση”(pίesi)命名-意为压力[5]. 该团队使用钙离子通道阻滞剂钌红证实Piezo1蛋白可在细胞膜表面组成特定电导的孔状通道, 非选择地传导阳离子[4]. Syeda等[6]则明确力学信号直接调节Piezo1通道开关. Piezo1可……