压电型机械门控离子通道组件1在大鼠压力性损伤中的作用机制

doi:10.12307/2025.348

中国组织工程研究 ›› 2025, Vol. 29 ›› Issue (8): 1578-1584.doi: 10.12307/2025.348

• 皮肤粘膜组织构建 skin and mucosal tissue construction • 上一篇下一篇

压电型机械门控离子通道组件1在大鼠压力性损伤中的作用机制

孙家琪1，2，卞璐1，史文涛1，吴学潮1，鲁晓杰1，2

1江南大学附属中心医院神经外科，江苏省无锡市 214026；2无锡市神经外科研究所，江苏省无锡市 214026

收稿日期:2024-02-21 接受日期:2024-04-28 出版日期:2025-03-18 发布日期:2024-07-05
通讯作者: 鲁晓杰，教授，江南大学附属中心医院神经外科，江苏省无锡市 214026；无锡市神经外科研究所，江苏省无锡市 214026
作者简介:孙家琪，女，1999年生，山东省烟台人，汉族，江南大学无锡医学院在读硕士，主要从事压疮疾病的研究。
基金资助:
南京市卫生科技发展专项资金项目(重点项目：ZKX21063)，项目负责人：史文涛；南京市卫生科技发展专项资金项目(YKK19129)，项目负责人：史文涛；国家自然科学基金面上项目(82072791)，项目负责人：鲁晓杰

Mechanism of Piezo-type mechanosensitive ion channel component 1 in rat pressure injury

Sun Jiaqi1, 2, Bian Lu1, Shi Wentao1, Wu Xuechao1, Lu Xiaojie1, 2

1Department of Neurosurgery, Central Hospital Affiliated to Jiangnan University, Wuxi 214026, Jiangsu Province, China; 2Institute of Wuxi Neurosurgery, Wuxi 214026, Jiangsu Province, China

Received:2024-02-21 Accepted:2024-04-28 Online:2025-03-18 Published:2024-07-05
Contact: Lu Xiaojie, Professor, Department of Neurosurgery, Central Hospital Affiliated to Jiangnan University, Wuxi 214026, Jiangsu Province, China; Institute of Wuxi Neurosurgery, Wuxi 214026, Jiangsu Province, China
About author:Sun Jiaqi, Master candidate, Department of Neurosurgery, Central Hospital Affiliated to Jiangnan University, Wuxi 214026, Jiangsu Province, China; Institute of Wuxi Neurosurgery, Wuxi 214026, Jiangsu Province, China
Supported by:
Nanjing Health Science and Technology Development Special Project, Nos. ZKX21063 and YKK19129 (both to SWT); National Natural Science Foundation of China (General Program), No. 82072791 (to LXJ)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
压力性损伤：是指皮肤和/或皮下组织的局限性损伤，由压力或压力合并剪切力作用所致，通常发生在骨隆突处，也可能与医疗器械或其他物体有关。压力性损伤属于一种慢性创面，已被国际上列为对患者造成严重伤害的五大常见问题之一。
压电型机械门控离子通道组件1(PIEZO1)：在人体的不同器官和组织中表达，如大脑、皮肤、骨组织等，在皮肤中高度表达。PIEZO1在细胞中可以响应各种形式的机械刺激，包括压力、拉伸和剪切力等，被激活后通过PIEZO1-YAP-TG2轴调节下游信号和细胞反应，转导机械刺激。PIEZO1作为一种钙离子可渗透的离子通道在机械刺激诱导的钙离子内流中起主要作用，在机械过载下会促进钙离子大量内流，从而引发细胞凋亡。

背景：压力性损伤的发生机制复杂，哪些因素在其发生中起到核心作用，这些因素具体又是如何发生的尚不完全清楚。
目的：探讨压电型机械门控离子通道组件1(piezo-type mechanosensitive ion channel component 1，PIEZO1)与压力性损伤发生的关系。
方法：①细胞实验：采用不同浓度的PIEZO1激动剂Yoda1干预人永生化角质形成细胞(HaCaT)，检测细胞活性、钙离子内流及PIEZO1、凋亡相关蛋白的表达。②动物实验：采用随机数字表法将12只SD大鼠随机分为4组，每组3只：对照组大鼠不进行任何处理，1，2，3 mm组分别采用厚度1，2，3 mm的磁铁在大鼠背部两侧压迫1 h，建立压力性损伤模型，造模后切除全部创面组织，分别进行苏木精-伊红、Masson、免疫荧光染色及Western blot检测。
结果与结论：①细胞实验：活/死细胞染色结果显示，随着Yoda1浓度(0，2.5，5，10 μmol/L)的升高，HaCaT细胞凋亡增加；随着Yoda1浓度(0，5，10 μmol/L)的升高，HaCaT细胞钙离子内流增加，并且随着处理时间的延长，钙离子内流增多；Western blot检测结果显示，与对照组(0 μmol/L Yoda1干预)比较，5，10 μmol/L Yoda1干预可提升HaCaT细胞中BAX、TG2、PIEZO1蛋白的表达，降低Bcl-2蛋白的表达；②动物实验：苏木精-伊红与Masson染色结果显示，3个实验组压迫部位皮肤结构被破坏，皮下脂肪液化坏死，胶原蛋白稀疏且排列紊乱，并且随着磁铁厚度(压力)的增加，压迫部位皮肤组织结构破坏程度加重；免疫荧光染色与Western blot检测结果显示，与对照组比较，3个实验组大鼠BAX、TG2、Yap1与PIEZO1蛋白表达升高，Bcl-2蛋白表达降低，并且随着磁铁厚度(压力)的增加，相关蛋白表达值改变更加明显；③结果表明：皮肤受压会激活PIEZO1使钙离子大量内流，随着所受压力的不断增加，最终导致钙超载后的细胞凋亡。

https://orcid.org/0009-0007-1820-0130(孙家琪)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

关键词: 压力性损伤, 压电型机械门控离子通道组件1, PIEZO1, 钙超载, HaCaT细胞

Abstract: BACKGROUND: The mechanisms underlying the occurrence of pressure injuries are complex, and it is not entirely clear which factors play a central role in the development of pressure injuries and how these factors operate.
OBJECTIVE: To investigate the relationship between Piezo-type mechanosensitive ion channel component 1 (Piezo1) and the occurrence of pressure injuries.
METHODS: (1) Cellular experiment: Human immortalized keratinocytes (HaCaT) were treated with Yoda1, a Piezo1 agonist, at different concentrations. Cell viability, calcium ion influx, Piezo1, and apoptosis-related protein expression were detected. (2) Animal experiment: Twelve Sprague-Dawley rats were randomly divided into a control group and three experimental groups, with three rats in each group. The control group was not subjected to pressure, while in the three experimental groups, magnets with a thickness of 1, 2, and 3 mm were used to press on both sides of the rats’ back for 1 hour, respectively, to establish the animal models of pressure injuries. After modeling, all traumatic tissues were excised and subjected to hematoxylin-eosin, Masson, immunofluorescence staining and western blot assay.
RESULTS AND CONCLUSION: Cellular experiments: The results of live/dead cell staining showed that HaCaT cell apoptosis increased with the increase of Yoda1 concentration (0, 2.5, 5, and 10 μmol/L), and calcium ion influx increased with the increase of Yoda1 concentration (0, 5, and 10 μmol/L), as well as with the prolongation of treatment time. Western blot assay results showed an increase in the expression of BAX, TG2, and PIEZO1 and a decrease in the expression of the expression of Bcl-2 protein in HaCaT cells in 5 and 10 μmol/L Yoda1 groups compared with the control group (0 μmol/L Yoda1). Animal experiments: The results of hematoxylin-eosin and Masson staining showed that the skin structure of the three experimental groups was damaged at the compression site, there was subcutaneous fat liquefaction and necrosis, and collagen was sparse and disorganized, and damage to the skin structure at the compression site was aggravated with the increase of magnet thickness. Immunofluorescence staining and western blot results showed that compared with the control group, the expression of BAX, TG2, Yap1 and PIEZO1 proteins was elevated, and the expression of Bcl-2 proteins was lowered in the three experimental groups. Moreover, the expression of related proteins showed more significant changes with the increase of magnet thickness (pressure). To conclude, skin compression activates Piezo1, leading to a significant influx of calcium ions. As the pressure increases, this ultimately results in cell apoptosis due to calcium overload.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

Key words: pressure injury, Piezo-type mechanosensitive ion channel component 1, PIEZO1, calcium overload, HaCaT cells

中图分类号:

孙家琪, 卞璐, 史文涛, 吴学潮, 鲁晓杰. 压电型机械门控离子通道组件1在大鼠压力性损伤中的作用机制[J]. 中国组织工程研究, 2025, 29(8): 1578-1584.

Sun Jiaqi, Bian Lu, Shi Wentao, Wu Xuechao, Lu Xiaojie. Mechanism of Piezo-type mechanosensitive ion channel component 1 in rat pressure injury [J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2025, 29(8): 1578-1584.

图/表（结果） 6

2.1 细胞实验结果
2.1.1 激活PIEZO1对HaCaT细胞钙离子内流的影响使用荧光活/死细胞染色分析PIEZO1激活后的细胞凋亡数量，对照组仅见少量凋亡细胞，3个实验组可见较多的凋亡细胞，并且随着PIEZO1激活剂Yoda1浓度的升高，凋亡细胞数量明显增加(图1)。
2.1.2 激活PIEZO1对HaCaT细胞钙离子内流的影响在相同时间下，与对照组比较，3个实验组可见大量钙离子内流，并且随着PIEZO1激活剂Yoda1浓度的升高，钙离子内流不断增多；在相同Yoda1浓度下，随着Yoda1处理时间的增加，钙离子内流不断增多(图2)。
2.1.3 激活PIEZO1对HaCaT细胞凋亡相关蛋白表达的影响 Western blot检测结果显示，培养6，12 h后，随着 Yoda1浓度的升高，细胞内BAX、TG2、PIEZO1蛋白表达逐渐升高，细胞内Bcl-2、Yap1蛋白表达逐渐降低。与对照组相比，5，10 μmol/L Yoda1组细胞内BAX、TG2、PIEZO1蛋白表达升高(P < 0.01)，细胞内Bcl-2蛋白表达降低(P < 0.01)，细胞内Yap1蛋白表达无明显变化(P > 0.05)；与5 μmol/L Yoda1组比较，10 μmol/L Yoda1组细胞内BAX、TG2、PIEZO1蛋白表达升高(P < 0.05)，细胞内Bcl-2蛋白表达降低(P < 0.05)，细胞内Yap1蛋白表达无明显变化(P > 0.05)，见图3。结果表明，Yoda1激活PIEZO1后使HaCaT细胞钙离子大量内流，最终导致钙超载后细胞凋亡。
2.2 动物实验结果
2.2.1 实验动物数量分析 12只SD大鼠全部进入结果分析。
2.2.2 各组大鼠皮肤创面组织学分析苏木精-伊红染色结果显示，3个实验组压力性损伤部位的皮肤结构被破坏，皮下脂肪液化坏死，其中3 mm组可见皮下脂肪液化和组织细胞变性坏死严重；Masson染色结果显示，相较于对照组，3个实验组胶原蛋白稀疏且排列紊乱，并且随着磁铁厚度的增加，胶原排列紊乱严重(图4)。
2.2.3 各组大鼠皮肤创面Western blot检测结果 Western blot检测结果显示，与对照组比较，压力性损伤造模后大鼠皮肤创面的PIEZO1、Yap1、TG2和BAX蛋白表达升高，Bcl-2蛋白表达降低，并且随着压迫力的增加，上述蛋白改变更加明显。与对照组相比，3个实验组大鼠皮肤创面PIEZO1、Yap1、TG2和BAX蛋白表达升高(P < 0.05或P < 0.01)，Bcl-2蛋白表达降低(P < 0.05或P < 0.01)；3 mm组PIEZO1、Yap1、TG2和BAX蛋白表达高于1，2 mm组(P < 0.05或P < 0.01)，Bcl-2蛋白表达低于1，2 mm组(P < 0.05或P < 0.01)，见图5。表明皮肤受压后激活PIEZO1后使钙离子大量内流，最终导致钙超载后细胞凋亡，与细胞实验Western blot检测结果一致。
2.2.4 各组大鼠皮肤创面免疫荧光染色结果免疫荧光染色结果显示，对照组皮肤中的PIEZO1、Yap1、TG2、BAX蛋白呈弱表达，Bcl-2蛋白呈强表达；相较于对照组，3个实验组压力性损伤创面中的PIEZO1、Yap1、TG2、BAX蛋白表达增强，Bcl-2蛋白表达减弱，并且随着压迫力的增加，PIEZO1、Yap1、TG2、BAX蛋白表达逐渐增强，Bcl-2蛋白表达逐渐减弱，见图6。

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引言

压力性损伤是一种慢性创面，已被国际上列为对患者造成严重伤害的五大常见问题之一[1-2]，其中70%的压力性损伤发生在70岁以上的人群中，老年人为高危人群[3]。
压力性损伤久治不愈且容易复发，严重的可能会导致局部组织坏死，引起继发性感染和诱发败血症，无论年龄大小，压力性损伤的出现都会增加死亡风险[3]。压力性损伤的主要治疗方法包括减轻压力源、清创、控制感染以及选择合适的敷料等，较为严重的损伤可以考虑进行重建手术[4]，尽管临床上有许多疗法可以使用，但效果仍然不理想且耗时[4]。研究表明，在半年内一期压力性损伤可基本愈合，二期压力性损伤愈合率为69%，三期压力性损伤愈合率为41%，四期压力性损伤愈合率为期为21%，不可分期压力性损伤愈合率为36% [4]，经手术治疗后压力性损伤的复发率为28.6% [5]，说明压力性损伤的转归不容乐观。压力性损伤的发生机制很复杂，目前尚不完全清楚[6]，因此研究压力性损伤的发生机制，从而更好地预防和治疗压力性损伤意义重大。
压力性损伤的发生涉及众多学科领域，受多种因素影响，目前主要分为缺血性损伤学说、代谢障碍学说、细胞变形学说、缺血再灌注损伤学说。国内外的文献中一致认为组织受压发生缺血是导致压力性损伤形成主要潜在原因，而缺血期后的组织再灌注可以引发致病过程，加剧局部损伤并诱导压力性损伤形成和发展[7-9]。目前缺血再灌注损伤学说是国内外公认的压力性损伤形成主要机制[10]：机体受压后毛细血管及动静脉血流被阻断，造成局部组织及相邻部位缺血缺氧，当血流恢复后，发生炎性因子聚集升高、氧自由基爆发和钙超载等，使组织受损程度进一步加重[11]。但是发生这些病理生理反应的具体机制有些还很模糊。
COSTE等[12]在2010年发现了2种无特殊功能的老鼠蛋白，这种蛋白表现出机械传感器的特性，他们将这2种具有高度相似序列的蛋白质命名为压电型机械门控离子通道组件1(piezo-type mechanosensitive ion channel component 1，PIEZO1)和PIEZO2，“PIEZO”在希腊语表示压力或挤压。PIEZO蛋白是离子通道的成孔状亚基单位，其在力学刺激下开放，可使带正电的阳离子包括Ca2+流入细胞内[13]。PIEZO1和PIEZO2在人体的不同器官和组织中表达，如大脑、皮肤、骨组织等。研究表明，PIEZO2更适合于检测瞬态机械力，而PIEZO1可对更持久的机械力作出反应[14]。国内外对于PIEZO1与皮肤方面的研究有很多，但与压力性损伤发生的关系尚无确切文献报道。
PIEZO1在细胞中可以响应各种形式的机械刺激，包括压力、拉伸和剪切力等[15]。研究表明，PIEZO1在皮肤中高度表达[16]。PIEZO1被激活后，通过PIEZO1-YAP-TG2轴调节下游信号和细胞反应，转导机械刺激[17]。作为一种钙离子可渗透的离子通道，PIEZO1在机械刺激诱导的钙离子内流中起主要作用，在机械过载下会促进钙离子大量内流，从而引发细胞凋亡[18]。
基于以上，此次实验拟通过体内外研究观察压力性损伤形成时创面组织中PIEZO1及凋亡相关蛋白的表达，同时进行组织病理学分析，明确PIEZO1与压力性损伤发生的关系，揭示压力性损伤发生的关键因素与发生机制，为临床上压力性损伤的预防和治疗提供理论依据。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

材料方法

.1 设计体外细胞研究+体内动物研究，组间比较进行单因素方差分析和Bonferroni事后检验。
1.2 时间及地点实验于2022年4-9月在江南大学完成。
1.3 材料
1.3.1 实验动物 SPF级雌性SD大鼠12只， 8-10周龄，体质量200-250 g，购于江南大学实验动物中心，许可证号：SYXK(苏)2017-0052。实验前将大鼠置于屏障设施适应性饲养1周。动物方案已通过江南大学医学院伦理委员会批准(批准号：JN.No20220615S0240930)。
1.3.2 主要材料人永生化角质形成细胞(HaCaT)、胎牛血清、高糖DMEM培养基、PBS和0.25%胰蛋白酶-EDTA均购自美国HyClone公司；0.1%TritonX-100和2%牛血清白蛋白购自上海默克公司；PIEZO1激动剂Yoda1购自美国MCE公司(货号：HY-18723)；PIEZO1、BAX和Bcl-2抗体购自美国Affinity公司；TG2抗体购自美国Santa Cruz公司；Yap1和HRP-羊抗兔IgG抗体购自武汉博士德公司；阿佛丁由江南大学动物实验中心提供；Calcein/PI细胞活性与毒性检测试剂盒购自上海碧云天公司；Fluo-4，AM，Celll Permeant细胞膜可渗透钙离子荧光探针购自上海YEASEN公司；磁铁、荧光显微镜购自德国Zeiss公司；半自动石蜡切片机和冷冻切片机购自德国Leica公司。
1.4 实验方法
1.4.1 细胞实验
HaCaT细胞的培养：加入含体积分数10%胎牛血清和1%青、链霉素双抗的高糖DMEM培养基重悬细胞，接种至10 cm培养皿，每皿1×107个细胞，置于37 ℃、体积分数5%CO2培养箱中培养，直到形成单层传代。每2 d更新一次培养基，待细胞生长融合至70%-80%时，用0.25%胰蛋白酶-EDTA消化传代，取第5-8代细胞进行实验。培养期间于倒置相差显微镜下观察细胞形态。
激活PIEZO1对HaCaT细胞活性的影响：将HaCaT细胞接种于48孔板内，每孔加入1 mL培养基，细胞密度为1.5×104/孔，待细胞铺满板底后随机分4组干预：对照组及2.5，5，10 μmol/L Yoda1组分别加入0，2.5，5，10 μmol/L Yoda1，置于细胞培养箱内培养，每组3个孔。培养12 h后，加入Calcein/PI细胞活性与毒性检测试剂，放入37 ℃烘箱中30 min，在荧光显微镜下观察活细胞和死细胞数量。
激活PIEZO1对HaCaT细胞钙离子内流的影响：将HaCaT细胞接种于48孔板内，每孔加入1 mL培养基，细胞密度为1.5×104/孔，待细胞铺满板底后随机分3组干预：对照组及5，10 μmol/L Yoda1组分别加入0，5，10 μmol/LYoda1，置于细胞培养箱内培养，每组6个孔。培养1，3，6 h后，加入Fluo-4，AM，Celll Permeant细胞膜可渗透钙离子荧光探针，放入37 ℃烘箱中30 min，在荧光显微镜下观察钙离子内流情况，利用Image J软件进行荧光强度定量分析。
激活PIEZO1对HaCaT细胞凋亡相关蛋白表达的影响：将HaCaT细胞接种于6孔板内，每孔加入1 mL培养基，细胞密度为1.5×104/孔，待细胞铺满板底后随机分3组干预：对照组及5，10 μmol/L Yoda1组分别加入0，5，10 μmol/L Yoda1，置于细胞培养箱内培养。培养6，12 h后，吸去培养基，加入200 μL RIPA裂解液置于冰上处理10 min；用枪头刮下细胞，吸出加入3个培养瓶中，放入95 ℃金属浴加热5 min；加入2×SDS-PAGE蛋白上样缓冲液400 μL，打匀后分装入6个培养瓶中，放入-20 ℃备用。将制备好的胶放入电泳槽，加入电泳缓冲液，拔掉梳齿后加marker和变性蛋白，打开电泳选择恒压80 V，剪PVDF膜浸入无水甲醇中，转膜；转膜后取出PVDF膜，浸入含3%脱脂牛奶的PBST缓冲液中，置于摇床孵育1 h；洗膜后加入一抗(BAX、TG2、Yap1、Bcl-2、PIEZO1、Actin，稀释比例均为1∶500)孵育，置于4 ℃摇床封闭过夜；洗膜后二抗摇床孵育1 h；洗膜后显影，使用QuantityOne软件分析灰度值。
1.4.2 动物实验
压力性损伤模型的制备：研究表明大鼠皮肤状态松弛且较薄，更加接近老年人的皮肤，可用于构建老年压力性损伤模型[19]。参考STRONG等[20]方法并进行了轻微修改，制备大鼠压力性损伤模型。采用随机数字表法将12只SD大鼠随机分为对照组、1 mm组、2 mm组和3 mm组，每组3只。4组大鼠均剃除背部压迫部位的局部毛发，对照组不做任何处理，3个实验组于背部正中线的两侧轻轻拉起皮肤，两侧分别对称放置2个直径为10 mm及厚度依次为1，2，3 mm的圆形磁铁压迫处理1 h，厚度1，2，3 mm圆形磁铁压迫产生的力分别为0.1，0.2，0.3 N。1 h后，每只大鼠背部出现2个压力性损伤创面。腹腔注射10 mL/kg阿佛丁麻醉后处死4组大鼠，3个实验组切取全部创面组织，包括距离创缘5 mm处的健康皮肤，对照组切除同等大小的皮肤。
组织学观察：取部分皮肤创面组织，用40 g/L多聚甲醛固定24 h，逐渐脱水，石蜡包埋，制作5 μm厚的切片，分别行苏木精-伊红及Masson染色，显微镜下观察组织结构情况。
Western blot检测：取部分皮肤创面组织，提取组织蛋白，检测PIEZO1及凋亡相关蛋白(Yap1、TG2、BAX和Bcl-2)的表达。检测方法见细胞实验凋亡相关蛋白表达检测。
免疫荧光染色：取剩余部分皮肤创面组织，冰冻包埋剂固定后作冰冻切片，用40 g/L多聚甲醛固定24 h，使用含有0.1% TritonX-100的2%牛血清白蛋白进行渗透和封闭。加入PIEZO1、Yap1、TG2、BAX和Bcl-2抗体(稀释比例均为1∶500)在4 ℃下孵育过夜，然后将切片与山羊抗兔免疫球蛋白G(IgG)抗体(稀释比例为1∶500)在黑暗中37 ℃孵育1 h，用PBS洗涤后加入DAPI染色，置于荧光显微镜下观察PIEZO1及凋亡相关蛋白(Yap1、TG2、BAX和Bcl-2)的表达，利用Image J软件分析荧光强度。
1.5 主要观察指标各组HaCaT细胞活性、钙离子内流及PIEZO1、凋亡相关蛋白的表达，各组SD大鼠创面组织形态结构与PIEZO1、凋亡相关蛋白的表达。
1.6 统计学分析使用SPSS 25.0软件进行统计学分析，数据以x±s表示。单因素方差分析(ANOVA)用于3个或更多独立组的比较，Bonferroni方法用于事后测试。P < 0.05说明差异有显著性意义。该文统计学方法已经江南大学附属中心医院生物统计学专家审核。

讨论

PIEZO1是一种机械敏感性的离子通道，在皮肤、心血管、肺、泌尿和免疫功能中具有重要作用[16，21]。PIEZO1会对内在和外在机械力做出反应，这些机械力以多种方式影响不同下游信号通路的激活[22]，例如PIEZO1-Yap-TG2
轴。PIEZO1在机械刺激下会促进钙离子内流，钙离子内流增加会引发细胞死亡[18]。PIEZO1在皮肤中高度表达[16]，通过PIEZO1-Yap-TG2轴调节下游信号和细胞反应，转导机械刺激和调节Yap信号，而TG2是Yap的直接目标基因[17]。BAX和Bcl-2分别是促进细胞凋亡和抑制细胞凋亡的因子，是细胞活力和凋亡相关的蛋白，其表达被用来评估细胞凋亡[23]。活/死细胞染色测定和钙离子内流检测结果证实，PIEZO1被激活会使钙离子内流导致细胞凋亡，并且随着激活剂浓度的升高，钙离子内流不断增多，凋亡细胞数量明显增加，PIEZO1及凋亡相关蛋白TG2和BAX表达也明显升高，Bcl-2表达明显降低，Yap1由于入核表达没有明显差异。
压力性损伤分为6期：1期、2期、3期、4期、不可分期和深部组织压力性损伤。1期局部组织损伤轻，可出现指压不变白的红斑；2期会出现部分真皮层的损伤或缺损，3期出现全层皮肤损伤或缺损，而4期则会有全层皮肤和组织的损伤或缺损[1]。随着压力性损伤分期的增加，临床治疗难度也越来越大。研究表明，大约50%的2期和95%的3期和4期压力性损伤在8周内不愈合，随之而来会出现疼痛、抑郁、局部感染、贫血、骨髓炎和败血症等相关疾病[24]。此次实验构建大鼠压力性损伤模型后，组织学和免疫荧光染色结果表明，皮肤受压后会激活PIEZO1，PIEZO1和凋亡相关蛋白Yap1、TG2、BAX表达增加，Bcl-2表达减少，压力性损伤部位的皮肤结构被破坏，出现皮下脂肪液化坏死，胶原蛋白稀疏且排列紊乱；随着皮肤所受压力的增加，PIEZO1和凋亡相关蛋白的表达改变更加明显，压力性损伤部位皮肤皮下脂肪液化、组织细胞变性坏死、胶原排列紊乱更加严重。
压力性损伤是由于持续机械负荷导致软组织变形而发展来的，由最初持续的机械变形(触发事件)引起，然后会导致继发性炎症性水肿相关损伤及缺血性损伤，每一个因素都会导致细胞和组织损伤不断积累[25]。故而，压力性损伤主要应该预防以及尽早解除组织持续受压状态。
此次研究通过体内外实验证实了压力性损伤所出现的钙离子内流是由于PIEZO1被激活所致，故而当压力持续作用于局部组织后PIEZO1始终处于激活状态，钙离子大量内流，导致钙超载，最终发生细胞凋亡，此时的压力性损伤分期可能会处于2和3期；若压力解除，虽然PIEZO1未处于激活状态，但细胞内钙超载依然存在，压力性损伤并不会好转，会进一步加重，2或3期向更为严重的4期进展。因此，应早期实施预防性的压力性损伤综合管理[22]，尽早解除组织持续受压，以避免造成组织不可逆的损伤。未来可以进一步探索PIEZO1对压力性损伤的相关机制以及进行创面治疗研究，为临床上压力性损伤的防治和探索新的治疗方法提供依据。
综上所述，皮肤受压会激活PIEZO1，使钙离子大量内流，随压迫压力和时间的增加，钙离子内流逐渐增多，最终导致钙超载后细胞凋亡。下一步将继续更加深入探究，并且在此机制的基础上对压力性损伤的防治进行研究。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建；骨细胞；软骨细胞；细胞培养；成纤维细胞；血管内皮细胞；骨质疏松；组织工程

压电型机械门控离子通道组件1在大鼠压力性损伤中的作用机制

Mechanism of Piezo-type mechanosensitive ion channel component 1 in rat pressure injury

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