同日連發(fā)2篇Cell子刊，清華大學(xué)肖百龍團(tuán)隊(duì)最新研究成果

多纖毛脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞(CPECs)負(fù)責(zé)腦脊液(CSF)的產(chǎn)生，并暴露于來自CSF流和細(xì)胞間接觸的機(jī)械刺激。然而，它們的機(jī)械傳導(dǎo)機(jī)制仍然知之甚少。

2026年3月30日，清華大學(xué)肖百龍團(tuán)隊(duì)在Neuron（IF=15.3）在線發(fā)表題為“Piezo1-mediated mechanotransduction in choroid plexus epithelial cells governs ciliogenesis and cerebrospinal fluid homeostasis”的研究論文。該研究表明脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞中Piezo1介導(dǎo)的機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)控制纖毛形成和腦脊液穩(wěn)態(tài)。該研究揭示了在CPECs中，Piezo1作為關(guān)鍵的機(jī)械傳導(dǎo)通道，控制Ca2+穩(wěn)態(tài)和多纖毛的形成。CPECs中Piezo1基因敲除或過表達(dá)導(dǎo)致小鼠腦積水，腦脊液流量減少，纖毛維持中斷，纖毛相關(guān)基因表達(dá)改變。

另外，2026年3月30日，清華大學(xué)肖百龍、李雪明共同通訊在Neuron（IF=15.3）在線發(fā)表題為“Structural conservation and ion selectivity adaptation of the mechanically activated PIEZO channel”的研究論文。該研究揭示了機(jī)械激活PIEZO通道的結(jié)構(gòu)守恒和離子選擇性適應(yīng)。該研究發(fā)現(xiàn)果蠅PIEZO對(duì)氯離子和鈣離子具有雙重高選擇性，鑒定出側(cè)栓結(jié)構(gòu)域和關(guān)鍵殘基是這一異常性質(zhì)的關(guān)鍵決定因素，并提出側(cè)栓已從昆蟲的選擇性過濾器進(jìn)化為哺乳動(dòng)物的可插拔門。

脈絡(luò)叢是腦室中的一種血管化結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生并調(diào)節(jié)腦脊液(CSF)，為中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)和認(rèn)知功能的發(fā)育創(chuàng)造一個(gè)必要的穩(wěn)態(tài)環(huán)境。脈絡(luò)叢上皮細(xì)胞(CPECs)是極化和多纖毛細(xì)胞，在脈絡(luò)叢中起著中心作用。多纖毛發(fā)生始于胚胎期的逐步中心粒擴(kuò)增和“9 + 0”纖毛裝配，隨后是出生后的軸絲吸收。出生后纖毛長(zhǎng)度的減少抑制了sonic hedgehog (Shh)信號(hào)，導(dǎo)致AQP1和ATP1A2的上調(diào)和CSF產(chǎn)量的增加。關(guān)鍵纖毛發(fā)生轉(zhuǎn)錄因子FoxJ1或鞭毛內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)Ift88的缺失減少了CPECs中的纖毛數(shù)量和纖毛長(zhǎng)度，導(dǎo)致腦脊液產(chǎn)量增加和新生兒腦積水的發(fā)生。這些研究證明了CPECs的多纖毛在腦脊液穩(wěn)態(tài)中的關(guān)鍵作用。

除了發(fā)育調(diào)節(jié)，CSF運(yùn)動(dòng)和細(xì)胞接觸產(chǎn)生的機(jī)械力可能影響CPECs的多纖毛和功能。然而，CPECs中機(jī)械轉(zhuǎn)導(dǎo)過程的分子機(jī)制仍然知之甚少。Piezo1是一種機(jī)械激活的陽離子通道，可響應(yīng)各種形式的機(jī)械刺激，包括外部施加的戳、拉伸和與流動(dòng)相關(guān)的剪切應(yīng)力，以及內(nèi)源性產(chǎn)生的細(xì)胞壓縮和擴(kuò)張、局部膜張力或肌球蛋白II介導(dǎo)的牽引力。基于其膜曲率感應(yīng)機(jī)制和精致的機(jī)械敏感性，Piezo1將機(jī)械力轉(zhuǎn)化為各種細(xì)胞類型(包括內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞)中的各種Ca2+信號(hào)通路。

機(jī)理模式圖（圖源自Neuron）

在這里，研究人員表明機(jī)械激活的離子通道Piezo1在成熟CPECs的頂膜和側(cè)膜中顯著表達(dá)，介導(dǎo)機(jī)械誘發(fā)電流和Ca2+內(nèi)流以響應(yīng)流體流動(dòng)和Yoda1的藥物激活，并以細(xì)胞間接觸依賴的方式維持Ca2+穩(wěn)態(tài)。CPECs中Piezo1基因敲除或過表達(dá)導(dǎo)致小鼠嚴(yán)重腦積水，腦脊液流量減少，纖毛維持中斷，纖毛相關(guān)基因表達(dá)改變。Piezo1介導(dǎo)的Ca2+穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)原代培養(yǎng)的CPECs的纖毛形成。這些發(fā)現(xiàn)確定了Piezo1作為CPECs中的關(guān)鍵機(jī)械傳感器，用于控制Ca2+信號(hào)、纖毛形成和CSF的穩(wěn)態(tài)，以及其與腦積水的機(jī)械病理學(xué)聯(lián)系。

參考消息：

https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(26)001388

https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(26)00136-4