Nat Commun：皮肤“拉伸术”背后的秘密，科学家阐明Piezo1蛋白的神奇力量

来源：100医药网 2025-09-09 15:08

作为机体最大的器官，皮肤不仅是我们与外界的天然屏障，还拥有着令人惊叹的生长能力。你有没有想过，当我们的身体在成长，比如儿童发育、孕妇怀孕时，皮肤是如何神奇地 长大 的呢？而当诸如烧伤和等意外发生，需要进行皮肤移植时，我们又该如何高效地获得新的皮肤呢？这些问题一直是医学界关注的焦点。WHO数据显示，全球每年有数百万人因烧伤、创伤等需要皮肤移植手术，而传统的皮肤移植方法（比如硅胶扩张器）不仅耗时，还可能引发皮肤感染等并发症。

日前，一篇发表在国际杂志Nature Communications上题为 The mechanotransducer Piezo1 coordinates metabolism and inflammation to promote skin growth 的研究报告中，来自约翰霍普金斯大学等机构的科学家们通过研究发现，一种名为Piezo1的蛋白质或许在皮肤生长中扮演着关键角色。Piezo1能感知皮肤的拉伸并协调必要的代谢和变化从而促进生长。

这项研究不仅揭示了皮肤在机械应力下生长的分子机制，还为开发非侵入性的皮肤生长疗法提供了新的思路。文章汇总，研究人员通过在小鼠身上使用一种可控的组织扩张系统，利用单细胞RNA测序、流式细胞术和空间转录组学等技术进行研究后发现，拉伸的皮肤中存在一种增强的炎症-代谢网络；拉伸的表皮细胞或表现出CXCL、CCL、TNF和TGF- 信号的细胞间通讯增强；此外，皮肤扩张会增加皮肤中巨噬细胞和单核细胞的浸润，同时还会改变全身免疫细胞的分布。诸如Glut1和Aldoa等与糖酵解相关的基因就会显著上调。

或会激活皮肤中的炎症代谢分子网络

研究人员推测，Piezo1作为一种非选择性钙通透性阳离子通道，能感知拉伸皮肤中的张力并驱动这些反应。为了验证Piezo1的作用，研究人员进行了两组实验，首先，他们用Piezo1激活剂Yoda1处理一组小鼠，结果发现，Yoda1处理的小鼠在更短的时间内表现出与拉伸相关的炎症和代谢途径的表达增加，皮肤表面积增加了130%，皮肤重量增加了120%，表皮厚度增加了130%；接着研究人员创建了一种Piezo1 敲除 小鼠模型，在这些小鼠中，Piezo1蛋白被选择性地从皮肤中移除。结果发现，与对照组相比，这些小鼠的皮肤表面积平均减少了0.9倍，皮肤重量减少了0.84倍，表皮厚度减少了0.80倍，这就表明，Piezo1的缺失会削弱身体在物理张力下适应和生长的能力。

这项研究的亮点在于，其首次揭示了Piezo1在调节皮肤对机械应力的生长反应中的关键作用。通过精确控制Piezo1的活性，研究人员或许就能开发出更安全、更有效的皮肤生长疗法，这对于那些需要皮肤移植的患者来说无疑是一个巨大的福音。想象一下，未来我们或许可以通过简单的药物激活Piezo1，让皮肤在需要的时候自然生长，而不是依赖传统的、可能带来并发症的皮肤扩张器。（100yiyao.com）

参考文献：

Xue, Y., Winnicki, E., Zhang, Z.et al..Nat Commun16, 6876 (2025). doi：10.1038/s41467-025-62270-3