机械应力通过Piezo1/BMP2通路加速血管平滑肌细胞钙化机制研究

本文揭示了机械应力通过激活Piezo1离子通道促进血管平滑肌细胞（VSMCs）钙化的新机制。研究发现高压环境（HP）或激动剂Yoda1可上调Piezo1表达，诱导内质网应激和钙离子（Ca2+）内流，并通过BMP2信号通路驱动成骨分化（Osteogenic Differentiation）。该研究为终末期肾病（ESRD）患者血管钙化（VC）的靶向治疗提供了理论依据。

　　

Highlight

研究人群

本研究队列限定于2020年1月至2020年12月期间在汕头大学医学院第一附属医院接受动静脉瘘手术的维持性血液透析患者。

排除标准包括：（a）年龄＜18岁或≥90岁；（b）妊娠期；（c）急性肾功能衰竭；（d）既往腹膜透析、肾移植或甲状旁腺切除史；（f）其他系统严重疾病或恶性肿瘤史；（g）活动性疾病。

Piezo1在维持性血液透析患者钙化动脉中表达升高

患者人口统计学特征见表1。共59例患者（38例男性，21例女性；平均年龄55.8±11.9岁）接受动静脉瘘手术。中位透析时长为16（4.5-19）个月。根据桡动脉标本的茜素红染色结果，患者被分为无VC组（n=36）和VC组（n=23）。单因素分析显示，VC组糖尿病患病率更高（此处省略具体数据）。

讨论

据我们所知，本研究首次报道维持性血液透析患者钙化动脉中Piezo1表达升高，且首次揭示机械应力通过Piezo1/BMP2通路促进VSMC钙化。该研究从新视角探索了Piezo1在VSMCs中的功能，丰富了VC机制的理论体系，为机械应力诱导VC的治疗提供了新靶点。

动脉血管在高压环境下（如动静脉瘘）易发生钙化，本研究通过体外实验证实高压（HP）或Piezo1激动剂Yoda1可显著促进VSMCs钙沉积和成骨分化，而抑制剂GsMTx4或基因沉默可逆转此现象。机制上，Piezo1通过激活内质网应激和Ca²⁺内流，进而上调BMP2表达驱动钙化进程。