综述:Piezo1通过调控FAP+ 成纤维细胞成为辐射诱导肝纤维化的潜在新靶点

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Molecular and Cellular Biochemistry 3.5

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  这篇综述系统阐述了机械敏感离子通道Piezo1在辐射诱导肝纤维化(RILF)中的核心作用,揭示了其通过调控癌症相关成纤维细胞(CAFs)亚群(尤其是FAP+ 和α-SMA+ 表型)及HIF-1α/TGF-β通路驱动细胞外基质(ECM)重塑的分子机制,为肝癌放疗并发症的靶向治疗提供了新思路。

  

Piezo1:辐射诱导肝纤维化的机械生物学枢纽

微环境中的机械信号传导
辐射诱导肝纤维化(RILF)作为肝癌放疗的严重并发症,其核心特征在于细胞外基质(ECM)的异常沉积。肝脏组织中的机械敏感离子通道Piezo1在此过程中扮演关键角色——它能够感知辐射导致的ECM硬度变化,并将机械刺激转化为生化信号。研究表明,Piezo1的激活会引发钙离子(Ca2+
)内流,进而通过HIF-1α稳定化和TGF-β/Smad通路激活,形成促进纤维化的正反馈循环。

巨噬细胞的机械调控
在硬化肝脏中,ECM刚度增加显著影响巨噬细胞极化。Piezo1通过两种机制调控这一过程:一方面通过Ca2+
/AP-1轴促进促炎因子(IL-1β、CXCL10)分泌,诱导M1型极化;另一方面通过TGF-β信号促进M2型肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的生成。这种双刃剑效应解释了为何辐射早期可能抑制肿瘤,而后期却加速纤维化和肿瘤进展。单核细胞衍生的巨噬细胞分泌组织蛋白酶S(CTSS)的过程也受Piezo1调控,进一步加剧ECM重塑。

CAFs异质性与FAP+
亚群的核心作用

癌症相关成纤维细胞(CAFs)在RILF中表现出显著异质性。其中FAP+
亚群在辐射后异常活跃,其表达与HIF-1α呈正相关,并通过以下途径促进恶性进展:

  1. 分泌肝细胞生长因子(HGF)激活Met通路,增强肿瘤细胞化疗抵抗
  2. 上调MMPs介导ECM降解,创造促转移微环境
  3. 通过CXCL12募集免疫抑制细胞,形成免疫逃逸屏障
    值得注意的是,FAP+
    与α-SMA+
    CAFs存在刚度依赖性表型转换——软基质促进FAPhi
    /α-SMAlow
    表型,而硬基质诱导相反表型,这种可塑性为靶向干预提供了时间窗口。

治疗策略的转化前景
阻断Piezo1-FAP+
轴可能成为突破性治疗方向:
• 小分子抑制剂如GsMTx-4可特异性抑制Piezo1通道
• 靶向FAP的抗体药物偶联物(ADC)已进入临床评估
• 联合免疫检查点抑制剂(ICIs)可逆转TAMs的免疫抑制作用
最新动物实验显示,巨噬细胞特异性敲除Piezo1可使纤维化面积减少60%,这为组织特异性靶向治疗提供了依据。

未解之谜与未来方向
尽管机制研究取得进展,仍存在关键问题待解:FAP+
与α-SMA+
CAFs的时空转换规律尚不明确;辐射剂量与Piezo1激活的定量关系需要建立;如何平衡抗纤维化与抗肿瘤免疫仍需探索。解决这些问题将推动RILF治疗从症状控制转向病因干预的范式转变。

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