Piezo1 通道在肌肉力学响应中的关键作用：被动刚度与收缩调控新发现

为探究 Piezo1 通道对肌肉力学响应的影响，研究人员用抑制剂研究，发现其参与肌肉调控。

　　Piezo 离子通道家族中高度特化的机械激活（MA）Piezo1 通道，因其参与哺乳动物机械转导，近来引发了研究人员越来越多的关注。然而，此前人们对该通道在调节被动肌肉僵硬度和收缩方面的作用一无所知。研究人员提出假设，认为离体肌肉的被动变形、诱发的单收缩（颤搐）和强直收缩，都会激活 Piezo1 通道，而该通道的活动可能会增加被动僵硬度和肌肉收缩幅度。本研究旨在利用 Piezo1 通道特异性抑制剂 Dooku1 和非特异性 MA 通道抑制剂氯化钆（GdCl₃），评估 Piezo1 通道对离体慢肌（比目鱼肌）在被动变形、诱发颤搐和强直收缩时的力学响应可能做出的贡献。实验结果显示，在被动拉伸过程中使用 GdCl₃，会导致被动肌肉僵硬度指标显著下降。有趣的是，Dooku1 特异性阻断 Piezo1 通道，却不会影响这些指标。与此同时，当用 Dooku1 溶液处理离体肌肉时，诱发颤搐和强直收缩的最大张力分别下降了 21% 和 25%。此外，将肌肉浸泡在 GdCl₃溶液中，诱发收缩的各项指标并未出现显著变化。因此，研究证明了可被 Gd³⁺阻断的 Piezo1 通道，会受到被动肌肉拉伸的刺激，并参与被动肌肉僵硬度的调节。同时，Piezo1 通道在肌肉收缩过程中被激活，并参与其调节。可以推测，MA 钙通道参与维持肌肉僵硬度和实现肌肉收缩，可能是通过钙离子额外激活肌原纤维来达成的，这些钙离子因这些通道的活动而使肌肉纤维中的浓度增加。