血流衍生机械信号驱动肝脏再生的时间解码

肝再生由快速的血管变化所启动，然而肝窦内皮细胞（LSECs）如何解读源自血流的机械信号仍不清楚。在本研究中，我们发现部分肝切除术在体内产生具有时间区分性的机械信号：首先是剪切应力的短暂升高，随后是进行性的肝窦扩张和内皮牵张。为解析这些力学因素，我们开发了一种肝再生芯片，重建了肝窦结构，并能够对剪切应力和机械牵张进行独立或耦合调控。以剪切为主导、以牵张为主导以及耦合的机械模式可诱导LSEC产生不同的再生程序，这些程序涉及细胞外基质重塑、细胞周期调控、细胞骨架组织以及血管分泌信号传导。从机制上看，包括Wnt、HIF-1、NF-κB和Piezo1相关信号在内的力特异性通路介导了这些效应。在部分肝切除术后抑制这些通路会损害肝细胞的增殖和存活。这些发现揭示，LSEC能够以时间依赖性的方式将源自血流的机械力解码为不同的再生输出，从而确立了内皮机械转导作为肝再生上游调控因子的作用。

肝再生由快速的血管变化所启动，然而，血流来源的机械线索如何被肝窦内皮细胞（LSECs）解码，仍不清楚。本文发现，部分肝切除术在体内产生了时间上彼此不同的机械线索：首先是剪切应力的短暂升高，随后是进行性的肝窦扩张和内皮牵张。为解析这些力学作用，我们开发了一种肝再生芯片，该芯片重建了肝窦结构，并可对剪切应力与机械牵张进行独立或耦合操控。以剪切应力为主、以牵张为主以及耦合的机械模式，诱导了LSEC不同的再生程序，涉及细胞外基质重塑、细胞周期调控、细胞骨架组织以及血管分泌信号传导。从机制上看，包括Wnt、HIF-1、NF-κB和Piezo1相关信号通路在内的力特异性通路介导了这些效应。在部分肝切除术后抑制这些通路，会损害肝细胞增殖和存活。这些发现表明，LSECs能够以时间依赖性的方式将血流来源的机械力解码为不同的再生输出，从而确立了内皮机械转导作为肝再生上游调控因子的地位。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.07.13.738320v1?rss=1

🏷️ 肝再生 肝窦内皮细胞 机械转导 剪切应力 PIEZO1 器官芯片