Piezo1通过RhoA/ROCK1/PIP2信号通路驱动宫颈癌细胞骨架重塑促进EMT的机制研究

为解决宫颈癌转移机制不明的问题，武汉大学人民医院团队聚焦机械敏感通道蛋白Piezo1，通过多组学技术揭示其通过激活RhoA/ROCK1通路提升PIP2水平，驱动肌动蛋白（F-actin）骨架重组，进而促进上皮-间质转化（EMT）和癌细胞侵袭迁移。该研究为靶向Piezo1的宫颈癌治疗提供新策略，发表于《Discover Oncology》。

　　

宫颈癌是全球女性健康的重要威胁，尽管早期治疗取得进展，但转移性宫颈癌患者的生存率仍不乐观。其中，上皮-间质转化（EMT）和细胞骨架重塑是癌细胞扩散的关键环节，但具体调控机制尚未阐明。近年来，机械敏感离子通道Piezo1在多种癌症中被发现具有促癌作用，但其在宫颈癌中如何通过力学信号传导影响细胞骨架动态仍属未知。更引人深思的是，磷脂分子PIP2作为细胞膜的关键组分，既能调控细胞骨架蛋白活性，又与Piezo1存在特殊相互作用，这种关联是否构成宫颈癌转移的"力学-生化"耦合通路？

为解答这些问题，武汉大学人民医院沈福金团队在《Discover Oncology》发表研究，首次证实Piezo1通过RhoA/ROCK1/PIP2级联反应驱动肌动蛋白重组，进而促进EMT和宫颈癌转移。研究人员通过临床样本分析结合细胞模型，发现Piezo1/PIP2/F-actin在转移性癌组织中显著高表达。利用慢病毒干扰和药理学激活手段，证明Piezo1通过上调PIP2诱导F-actin聚集体形成，而这一过程依赖于RhoA/ROCK1通路的激活。值得注意的是，通过细胞骨架调节剂Jasplakinolide和Latrunculin A的逆向干预实验，首次证实肌动蛋白重组是Piezo1诱导EMT的上游事件。

关键技术包括：34例临床样本免疫组化分析Piezo1/PIP2/F-actin表达谱；慢病毒构建Piezo1稳定敲低细胞系；Transwell实验定量细胞迁移侵袭能力；phalloidin染色观察F-actin形态；Dot blot/ELISA检测膜PIP2含量；RhoA/ROCK1抑制剂逆向验证通路机制。

3.1 Piezo1/PIP2/F-actin在宫颈癌中上调
通过免疫组化发现，Piezo1、PIP2和F-actin在转移性癌组织表达最高，Western blot证实宫颈癌细胞系（HeLa/SiHa/C33A）中三者均显著高于正常宫颈上皮细胞（HUCEC）。

3.2 Piezo1通过细胞骨架重塑驱动EMT
phalloidin染色显示Piezo1敲低导致F-actin结构松散，而激动剂Yoda1使其密集排列。关键发现是：Jasplakinolide（肌动蛋白聚合诱导剂）可逆转Piezo1敲低对EMT标记物（E-cadherin↓/N-cadherin↑/Vimentin↑）的抑制，证明细胞骨架变化主导EMT进程。

3.3 PIP2调控细胞骨架动态
实验首次证实PIP2处理增加F-actin聚集体，其抑制剂neomycin则破坏纤维结构，Transwell实验显示PIP2水平与癌细胞迁移能力正相关。

3.4 Piezo1通过PIP2重塑细胞骨架
机制上，Piezo1敲低降低膜PIP2含量，而Yoda1处理提升2.1倍。neomycin能阻断Yoda1诱导的F-actin重组，证实PIP2是Piezo1调控骨架的关键介质。

3.5 RhoA/ROCK1通路介导PIP2上调
qRT-PCR/Western blot显示Piezo1激活RhoA/ROCK1表达。使用抑制剂Rhosin hydrochloride（RhoA）和Y-27632（ROCK1）可完全抑制Yoda1对PIP2的提升效应，阐明完整的Piezo1-RhoA/ROCK1-PIP2轴。

该研究首次揭示力学感应蛋白Piezo1通过"离子通道-脂质代谢-细胞骨架"三级调控网络促进宫颈癌转移的机制。其创新性体现在：发现PIP2是Piezo1-RhoA/ROCK1通路的效应分子；证实细胞骨架重塑是EMT的驱动力而非伴随现象。临床样本中Piezo1在转移组的高表达特征，为其作为预后标志物提供依据。研究建议靶向Piezo1的抑制剂（如GsMTx4）可能成为宫颈癌联合治疗的新选择，特别是针对化疗耐药或HPV阴性患者群体。未来研究可进一步探索Piezo1在循环肿瘤细胞机械适应中的作用，以及其与HPV致癌蛋白的协同机制。