Adv Sci丨Sirt1–Piezo1 轴揭示力敏信号调控骨形成与修复新机制

骨形成与骨折修复是一个受到力学刺激显著影响的生物过程，但其背后的分子机制尚不清楚。近日，

Advanced Science

一、Piezo1：骨组织机械感应的核心节点

机械敏感 离子通道 Piezo1 在细胞感知外界力学刺激中发挥关键作用。研究团队通过 单细胞测序 与 组织学分析 发现， 在小鼠及人类骨折愈合的软骨痂（cartilage callus）中，Piezo1 在软骨细胞（chondrocytes）中显著上调。

当在软骨细胞中条件性敲除 Piezo1 时，小鼠表现出：软骨内成骨显著受阻；机械诱导成骨明显下降；骨折愈合明显延迟。相反，Piezo1 激活剂 Yoda1 处理能加速骨形成与修复过程。这一结果确立了 Piezo1 在骨折修复中不可或缺的作用。

二、Sirt1 直接激活 Piezo1，连接机械信号与成骨反应

研究进一步发现 ，Sirt1 可直接结合并去乙酰化 Piezo1 蛋白，从而诱导 Piezo1 构象变化并增强 Ca²⁺ 通道活性。Sirt1 过表达或激活可剂量依赖性提升 Piezo1 蛋白水平与成骨能力；Piezo1 缺失 会完全抵消 Sirt1 激活剂 SRT2104 的促骨效应。这一发现首次建立了 Sirt1–Piezo1 轴（Sirt1–Piezo1 axis） 在骨形成中的关键调控作用，揭示了去乙酰化修饰如何参与力学信号转 导。

三、白藜芦醇新型递药系统显著促进骨修复

在药物层面，团队进一步探讨了天然 Sirt1 激活 剂 白藜芦醇（Resveratrol, RSV） 的作用。研究发现：RSV 可强效激活 Piezo1 并促进骨折愈合；为改善其低生物利用度，研究者开发了两种创新制剂：① 酵母微囊口服制剂（YC-RSV）：高选择性靶向炎症性骨折部位；② RSV@Gel 水凝胶：可 注射、局部持续释放。动物实验显示，这两种制剂均能显著加速骨折愈合，且安全性良好。

该研究从分子层面揭示了机械信号如何通过 Sirt1–Piezo1 通路调控骨形成，提出了力敏感信号与去乙酰化修饰之间的直接联系。这为治疗骨折延迟愈合、骨质疏松等骨重塑相关疾病提供了新的思路与药物靶点。未来，基于 Sirt1–Piezo1 通路的激活策略或将成为促进骨修复的全新治疗方向。

这项工作精巧地将机械感应信号、去乙酰化调控与成骨机制联系起来，展示了从基础发现到药物开发的完整链条。无论是对力生物学研究，还是骨修复临床转化，均具有里程碑意义。

研究团队：南方科技大学，第一作者：甘东浩，通讯作者：肖国芝

原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202510103?af=R

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