Piezo1转导机械信号以抑制破骨细胞融合并协调骨稳态

破骨细胞来源于骨髓来源的巨噬细胞，其成熟依赖于前破骨细胞融合形成成熟破骨细胞，以维持骨稳态。既往研究已证实机械信号可调控骨稳态中的成骨细胞活性，然而此类信号是否通过作用于破骨细胞来调控骨稳态仍不明确。本文发现，在前破骨细胞融合过程中，膜张力下降，并伴随Piezo1水平降低。这提示机械刺激通过Piezo1抑制单核细胞向破骨细胞的融合。体内研究显示，Piezo1敲除单核细胞（CTSKCre；Piezo1fl/fl）削弱了运动对骨量的合成代谢效应；而体外研究显示，剪切应力可抑制破骨细胞融合。Piezo1激活可上调E-钙黏蛋白，后者锚定Merlin。由此导致Yes相关蛋白（YAP）信号通路过度激活，进而激活TAX1BP1，并抑制NF-kB信号传导以及破骨细胞分化与成熟。因此，体育锻炼可激活Piezo1-E-钙黏蛋白-Merlin-YAP轴，从而阻止破骨细胞融合，提示这是一条可用于骨质疏松症药物开发的机械转导通路。

破骨细胞起源于骨髓来源的巨噬细胞，其成熟依赖于前破骨细胞融合形成成熟破骨细胞，以维持骨稳态。既往研究已证实，机械信号可在骨稳态中调控成骨细胞活性，然而，这类信号是否通过作用于破骨细胞来调节骨稳态仍不清楚。本文中，我们发现前破骨细胞融合过程中膜张力下降，并伴随Piezo1表达降低。这提示机械刺激通过Piezo1抑制单核细胞向破骨细胞的融合。体内实验表明，Piezo1敲除单核细胞（CTSKCre；Piezo1fl/fl）减弱了运动对骨量的合成代谢效应；而体外实验显示，剪切应力抑制破骨细胞融合。Piezo1激活上调E-钙黏蛋白，后者锚定Merlin。这导致Yes相关蛋白（YAP）信号通路过度激活，继而激活TAX1BP1，并抑制NF-κB信号以及破骨细胞分化与成熟。因此，体育锻炼可激活Piezo1-E-钙黏蛋白-Merlin-YAP轴，从而阻止破骨细胞融合，提示这是一条可用于骨质疏松症干预的机械转导药物靶向通路。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.02.727841v1?rss=1

🏷️ PIEZO1 机械转导 破骨细胞融合 骨稳态 YAP信号通路 骨质疏松