Science丨张云霄等发现PIEZO通道调控分娩过程的机械力感知机制

妊娠与分娩是一个复杂而精妙的生理过程，涉及多种分子机制协同调控，以确保其有序进行。长期以来，该领域的研究主要集中于激素、细胞因子等生化信号对分娩的调控作用。然而，妊娠与分娩过程中始终伴随着复杂的力学环境变化，例如孕期子宫的显著扩张、分娩时子宫的收缩，以及胎儿娩出过程中对产道的牵拉。这些机械应力在孕 产过程 中的具体作用尚不明确，其相关分子机制亦未得到充分阐释。

近日， Scripps 研究所ArdemPatapoutian教授（ 2021 年诺贝尔生理学或医学奖获得者）的研究团队在 Science 发表论文：

PIEZO channels link mechanical forces to uterine contractions in parturition

利用基因敲除小鼠模型，研究人员发现，单独敲除子宫或感觉神经中的 PIEZO 通道仅引起轻微的分娩障碍。然而，当两者同时敲除时，小鼠表现出严重的“难产”表型：子宫收缩力减弱且不协调，导致分娩时间显著延长，甚至无法完成分娩。这一结果有力证实了 PIEZO1 与 PIEZO2 在分娩过程中通过两条既独立又互补的通路 —— 即子宫局部机械感知与感觉神经介导的远端反射 —— 发挥关键作用。进一步通过单核 RNA 测序（ snRNA-seq ）技术分析，研究团队发现 PIEZO 通道功能缺失会导致产前（ GD18.5 ）子宫平滑肌细胞中 Gja1 间隙连接蛋白的转录水平显著下降。

这项 研究首次阐明，机械力感知通道PIEZO是协调分娩过程中子宫有效收缩的核心调节机制。该机制至少包括两个组成部分：在分娩前数日，子宫内压力激活 PIEZO1 ，进而启动与宫缩相关基因的转录，为分娩做好准备；而在分娩过程中， PIEZO2 感觉神经元感知胎儿挤压宫颈与通过产道时产生的压力与牵张，触发经典的 “ 弗格森反射 ” （ Ferguson reflex ），促使催产素释放，从而进一步增强宫缩。这一发现为理解并治疗早产、难产等分娩功能障碍提供了全新视角，通过调控PIEZO介导的机械感知通路，可能成为干预异常分娩的新靶点。

该论文的通讯作者为 Scripps 研究所的 Ardem Patapoutian 教授，博士后张云霄（ Yunxiao Zhang ）为第一作者。

原文链接：10.1126/science.ady3045

制版人： 十一

学术合作组织

（*排名不分先后）

战略合作伙伴

（*排名不分先后）

转载须知

【非原创文章】本文著作权归文章作者所有，欢迎个人转发分享，未经作者的允许禁止转载，作者拥有所有法定权利，违者必究。

BioArt

Med

Plants

人才招聘

近期直播推荐

点击主页推荐活动

关注更多最新活动！