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机械敏感通道piezo 1和piezo 2促进幼鼠神经源性膀胱纤维化的初步研究

现代泌尿外科杂志 2025年

作者：吕磊张艳平李琦王俊魁杨帅周钊凯李帅文一博刘亚凯司国威刘星辰文建国郑州大学第一附属医院泌尿外科河南省小儿尿动力国际联合实验室郑州大学第一附属医院小儿外科郑州大学第一附属医院超声科新乡医学院第一附属医院泌尿外科信阳市中心医院妇科

目的探究机械敏感通道piezos(piezo 1和piezo 2)在神经源性膀胱(NB)幼鼠中的变化及其对膀胱纤维化的作用,为临床寻找治疗NB的新靶点提供参考。方法将30只雌性幼年SD大鼠按随机数表法分为5组:假手术组(Sham组)、神经离断2周组(NB-2W组... 详细信息

目的探究机械敏感通道piezos(piezo 1和piezo 2)在神经源性膀胱(NB)幼鼠中的变化及其对膀胱纤维化的作用,为临床寻找治疗NB的新靶点提供参考。方法将30只雌性幼年SD大鼠按随机数表法分为5组:假手术组(Sham组)、神经离断2周组(NB-2W组)、神经离断6周组(NB-6W组)、神经离断+piezos抑制剂2周组(NB-P-2W组)和神经离断+piezos抑制剂6周组(NB-P-6W组),每组6只。通过离断幼鼠L6及S1脊神经构建NB动物模型,神经离断组造模后不进行干预,神经离断+piezos抑制剂组则在造模后每2天腹腔注射piezos抑制剂GsMTx4(10 mg/kg)。在离断后2周和6周进行幼鼠膀胱测压和超声检查,并取膀胱组织检测piezos及纤维化相关指标Ⅰ型胶原蛋白(CollagenⅠ)及α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)的相对表达水平。结果膀胱测压显示,NB-2W组幼鼠基础膀胱压力明显升高,NB-6W组略有下降但仍高于Sham组(Ppiezos、CollagenⅠ及α-SMA的相对表达水平明显高于Sham组(Ppiezos、CollagenⅠ及α-SMA的相对表达水平则分别低于NB-2W组和NB-6W组(Ppiezos在NB幼鼠中表达升高,可能参与膀胱纤维化进展,但其机制有待进一步研究。

关键词： piezo 1 piezo 2 神经源性膀胱膀胱纤维化幼鼠机械敏感通道

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piezo 1/PI3K/AKT轴介导巨噬细胞力学响应促进颅骨再生

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牙体牙髓牙周病学杂志 2024年第11期29卷 629-636页

作者：陶地豪程佳宇杨建花何小宁李蓓口颌系统重建与再生全国重点实验室国家口腔疾病临床医学研究中心陕西省口腔疾病国际联合研究中心第四军医大学口腔组织病理学教研室陕西西安710032

目的:研究细胞外基质(ECM)黏弹性力学微环境调控巨噬细胞(Mφ)功能促进颅骨再生的机制。方法:采用海藻酸盐-钙盐离子交联体系构建快松弛(Fast)及慢松弛(Slow)两种黏弹性水凝胶,将体内分离的骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)在水凝胶上培养后植... 详细信息

目的:研究细胞外基质(ECM)黏弹性力学微环境调控巨噬细胞(Mφ)功能促进颅骨再生的机制。方法:采用海藻酸盐-钙盐离子交联体系构建快松弛(Fast)及慢松弛(Slow)两种黏弹性水凝胶,将体内分离的骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)在水凝胶上培养后植入小鼠颅骨缺损,通过Micro-CT和组织学染色评估颅骨再生效果。RT-qPCR筛选介导细胞感知ECM力学变化的力学敏感离子通道,并使用其特异性激动剂和抑制剂进一步验证。而后将两组水凝胶上培养的Mφ进行转录组测序(RNA-seq),进一步探究离子通道感知ECM黏弹性力学变化调控Mφ的分子机制。结果:Fast、Slow两种水凝胶具有一致的压缩模量,且生物相容性良好。Fast水凝胶-Mφ复合体的植入成功实现了颅骨缺损的有效修复与再生。RT-qPCR的结果显示,piezo 1离子通道在两组Mφ中高表达,且Fast组的表达量明显低于Slow组。当piezo 1被GsMTx-4抑制或被Yoda1激动后,Mφ的炎症相关作用随之发生相应的变化。RNA-seq结果显示,KEGG通路富集以及GSEA富集分析提示PI3K/AKT信号通路在Fast组明显上调。当piezo1被抑制或激动后,PI3K/AKT信号通路相关蛋白表达量随之发生相应的变化。结论:piezo 1/PI3K/AKT轴介导巨噬细胞力学响应促进颅骨再生,为临床骨缺损的治疗提供新策略。

关键词： piezo 1 巨噬细胞颅骨再生 PI3K/AKT

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流体剪切力通过激活piezo 1蛋白促进肾小球内皮细胞凋亡

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基础医学与临床 2024年第9期44卷 1236-1242页

作者：罗梦琳郑峰季欣瑶祁彩虹肖雨珩牛长春西南医科大学附属医院检验科四川泸州646099 重庆市人民医院检验科重庆401121 青海省人民医院检验科青海西宁810007 青海省人民医院骨科青海西宁810007

目的探讨流体剪切力(FS)对肾小球内皮细胞(GECs)凋亡的影响及piezo 1蛋白在其中的作用。方法对SD大鼠肾小球内皮细胞进行培养,使用Flexcell-T5000拉力仪模拟流体剪切力刺激,使用流式细胞测量技术检测细胞凋亡水平,通过免疫荧光染色试验... 详细信息

目的探讨流体剪切力(FS)对肾小球内皮细胞(GECs)凋亡的影响及piezo 1蛋白在其中的作用。方法对SD大鼠肾小球内皮细胞进行培养,使用Flexcell-T5000拉力仪模拟流体剪切力刺激,使用流式细胞测量技术检测细胞凋亡水平,通过免疫荧光染色试验检测piezo 1蛋白在GECs中的表达水平。使用Ca 2+指示剂(Cal-590 AM)观察流体剪切力对piezo 1通道的激活作用。使用化学激动剂Yoda1、抑制剂GsMtx 4及慢病毒Lv-shpiezo 1调控piezo 1蛋白功能或表达后,观察piezo 1对GECs凋亡的影响。结果与对照组相比,剪切力组细胞凋亡率增高(Ppiezo 1在GECs中普遍表达,且流体剪切力可以激活piezo 1通道并增强其表达;激动剂Yoda 1可以促进GECs的凋亡,抑制剂GsMtx 4可以抑制流体剪切力诱导的凋亡;Lv-shpiezo 1敲低GECs中piezo 1的表达,且敲低组GECs的凋亡率较对照组及Lv-Ctrl组降低(Ppiezo 1蛋白及增强其表达促进GECs的凋亡。

关键词：流体剪切力 piezo 1 肾小球内皮细胞凋亡 Yoda 1

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基于钙激活氯离子通道的piezo1通道调节剂高通量筛选模型的构建

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中国药理学与毒理学杂志 2020年第7期34卷 519-526页

作者：丁旭肖云萍郭佳琦解宇浩张嘉琪聂文营郝峰吉林医药学院检验学院吉林吉林132031 北华大学医学技术学院吉林吉林132031

目的构建基于钙激活氯离子通道蛋白1(ANO1)的piezo1调节剂高通量筛选模型。方法RT-PCR和Western印迹法分别检测Fischer大鼠甲状腺上皮(FRT)细胞piezo1 mRNA和蛋白表达。构建共表达增强型绿色荧光蛋白标记的ANO1(ANO1-EGFP)和黄色荧光蛋... 详细信息

目的构建基于钙激活氯离子通道蛋白1(ANO1)的piezo1调节剂高通量筛选模型。方法RT-PCR和Western印迹法分别检测Fischer大鼠甲状腺上皮(FRT)细胞piezo1 mRNA和蛋白表达。构建共表达增强型绿色荧光蛋白标记的ANO1(ANO1-EGFP)和黄色荧光蛋白双突变体(YFP-H148Q/I152L)的FRT细胞株(简称FRT模型细胞),倒置荧光显微镜检测ANO1-EGFP和YFP-H148Q/I152L在FRT模型细胞中的表达,加入ANO1激活剂离子霉素10μmol·L^-1,应用荧光淬灭动力学实验检测并计算FRT模型细胞相对荧光强度变化值。加入piezo1调节剂Jedi1(200μmol·L^-1),Jedi2(150μmol·L^-1),Yoda1(20μmol·L^-1)和Gd3+(20μmol·L^-1),应用荧光淬灭动力学实验检测并计算FRT模型细胞相对荧光强度变化值。加入piezo1激活剂Jedi1,Jedi2和Yoda1,按0.2,1,5,10,25,50,75,100,200,300,400,500,600,700,800,900和1000μmol·L^-1设置浓度梯度,应用荧光淬灭动力学实验检测并计算FRT模型细胞相对荧光强度变化值并绘制浓度依赖曲线。向FRT细胞中加入Yoda1,按同样的方法设置浓度梯度,通过Fura-2/AM荧光探针检测细胞内的钙信号随Yoda1浓度的变化,分析细胞内Ca^2+浓度与FRT模型细胞相对荧光强度变化值之间的关系。计算模型Z′因子及信噪比。结果RT-PCR、DNA测序比对和Western印迹结果表明,FRT细胞内源性表达piezo1。ANO1-EGFP和YFP-H148Q/I152L表达清晰,位置正确,并且ANO1-EGFP被离子霉素激活后模型荧光淬灭,证实转染基因表达的蛋白具有生物学活性,FRT模型细胞构建成功。FRT模型细胞加入Jedi1,Jedi2和Yoda1荧光均淬灭,加入Gd3+后再加入Yoda1荧光不淬灭,证实模型可以用于筛选piezo1通道调节剂;在FRT模型细胞中离子霉素的EC50为(7.76±0.53)μmol·L^-1,Yoda1的EC50为(17.27±1.21)μmol·L^-1,Jedi1的EC50为(200.60±4.46)μmol·L^-1,Jedi2的EC50为(158.10±4.65)μmol·L^-1。FRT模型细胞相对荧光强度变化值与细胞内Ca^2+浓度呈正相关,模型能敏感地反应细胞内钙信号变化。模型Z′因子为0.82,信噪比为13.29∶1,可用于piezo1通道调节剂高通量筛选。结论成功构建了可快速、准确、便捷筛选piezo1通道激活剂和抑制剂的高通量筛选模型。

关键词： piezo 1 FRT细胞钙激活氯离子通道蛋白1 YFP-H148Q/I152L 荧光淬灭动力学实验 Z′因子

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Mechanobiology in cellular,molecular,and tissue adaptation

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Mechanobiology in Medicine 2023年第2期1卷 1-7页

作者： Yi-Xian Qin Jie Zhao Stony Brook University Stony BrookNYUSA Ninth People’s Hospital Shanghai Jiao Tong UniversityShanghaiChina

The use of mechanical biology and biomechanical signal transduction is a novel approach to attenuate biological tissue degeneration,whereas the understanding of specific cellular responses is critical to delineate the underlying *** mechanical signals with optimized loading signals,i.e.,intensity and frequency,have been shown to have the potential to regulate adaptation and *** pathways are of great interest in elucidating how mechanical signals produce such observed effects,including reduced tissue mass loss,increased healing and formation,and cell *** mechanobiology in the adaptation of cells and tissues is observed and recorded in the literature,its application in disease mechanism and treatment is under *** would congratulate the opening of the Mechanobiology in Medicine journal,which provides an effective platform for advanced research in basic mechanotransduction and its translation in disease diagnosis,therapeutics,and *** review aims to develop a cellular and molecular understanding of the mecha-notransduction processes in tissue regeneration,which may provide new insights into disease mechanisms and the promotion of *** attention is allotted to the responses of mechanical loading,including potential cellular and molecular pathways,such as mechanotransduction associated with mechanotransduction pathways(e.g.,piezo ion channels and Wnt signaling),immune-response,neuron development,tissue adaptation and repair,and stem cell ***,these discussed data highlight the complex yet highly coordi-nated mechanotransduction process in tissue regeneration.

关键词： Biomechanics&mechanobiology Bone adaptation Osteopenia Cardiovascular adaptation piezo 1 Muscle atrophy Loading frequency Ultrasound treatment Cartilage regeneration

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Manifestation of Pathological States of Numerous Diseases in the Largest Organ of the Human Body: (II) From Pancreatitis to Pancreatic Cancer Invasion, Formation of Stroma around the Primary Tumor in the Fascia, to Early Detection of Non-Coding microRNAs in Body Fluids and Development of Drugs to Treat Different Stages of Pancreatic Cancer

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International Journal of Clinical Medicine 2020年第10期11卷 618-718页

作者： Peter Chin Wan Fung Regina Kit Chee Kong Division of Medical Physics Department of Medicine University of Hong Kong Hong Kong China School of Traditional Chinese Medicine Southern Medical University Guangzhou China

Patients suffering from pancreatic ductal adenocarcinoma (PDAC) have an average survival time of 4 - 6 months after confirmed diagnosis. The primary tumor is surrounded by a thick interstitial fluid with high pressure and dense distribution of collagen, forming a huge stroma, rendering the tumor resistant to chemo- and radiotherapy. From the genetic point of view, pancreatic carcinogenesis is driven by mutations, resulting in common activation of the oncogene KRAS, and/or inactivation of one or more of the tumor suppressor genes CDKN2A, TP53, SMAD4 1">[1]. The pancreas is a mixed exocrine and autocrine organ, with different cell types building up the organ. The pathogenesis involves more than 13 signaling pathways at different stages. Off-balance of the function of the proteins in these pathways due to the stated 4 plus other mutations could readily lead to carcinogenesis. We first present the basic mechanism of these 13 relevant pathways. We then provide a detailed analysis of the progression of this disease, from pancreatitis to tumor formation and metastasis, with special attention on the roles played by the newly discover calcium channel piezo, stellate cells, stem-cell-like cells, and the concept invadopodium. Thirty potential drugs, based on in vitro and xenograft experiments from different groups, are discussed, including vitamins A, Tocotrienols-E, and D, chemical compounds, non-coding micro RNAs, circular RNA, piwi-interacting RNAs. The recent detection of exosomes enclosing many of these RNAs in body fluids gives us hope of developing early detection methodology because these RNAs carry messages for cell-cell communication at a distance. Delivery of potent drugs by nanoparticles gives us chance to send drugs through the stroma to target the tumor. Since body fluids form a circulating system, together with the connective tissues (where the tumor is associated) form the largest organ—the fascia, we conclude that manifestation of successive p

关键词： Pancreatic Ductal Adenocarcinoma Signaling Pathways in Carcinogenesis piezo 1 2 Exosomes Containing Micro RNA in Body Fluids Stellate Cell Cancer Stem Cell Potential Agents to Treat Pancreatic Cancers Fascia

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