Nature子刊：新研究发现PIEZO2离子通道在冠状血管发育中起重要作用

在一项新的研究中，来自马克斯-德尔布吕克分子医学中心皮层发育分子信号通路实验室小组负责人Annette Hammes博士领导的一个研究团队发现离子通道PIEZO2不仅传递触觉刺激，还对冠状动脉血管的发育起着关键作用。这一发现有望提升人们对先天性心脏缺陷的理解。相关研究结果发表在Nature Cardiovascular Research杂志上。

即使是最轻微的微风，我们的皮肤也能察觉到。这种非凡的敏感性得益于细胞膜中嵌入的特殊离子通道，这些通道能够对机械刺激作出反应。如今，Hammes团队发现，其中的一种离子通道——PIEZO2，在冠状动脉和心脏的形成过程中也发挥着关键作用。

“在我们的医学中心，我们汇聚了广泛的专业知识来理解关键生物过程，”Hammes说。这一新发现可能有助于识别先天性心脏病的病因——最终实现更早的诊断和治疗。“PIEZO2也可能成为心血管疾病的新治疗靶点，”她补充道。

当冠状动脉功能异常时

论文第一作者、Hammes实验室的Mireia Pampols-Perez博士利用小鼠模型证明，缺乏PIEZO2时冠状动脉无法正常发育。在缺乏该离子通道的情况下，小血管要么保持过窄，要么以异常方式分支，从而减少心肌中的氧气供应。在携带过度活跃的PIEZO2变体的小鼠中也观察到类似畸形，该变体在人类中会导致罕见遗传性疾病，即马登-沃克综合征（Marden-Walker syndrome）。在这两种情形下，心肌组织（尤其是左心室中的心肌组织）均出现肥厚——这可能与血管异常增生有关。

“全基因组关联研究表明，PIEZO2基因的突变也可能与人类的心血管疾病相关，如心力衰竭、高血压或动脉瘤，”Hammes解释道。“该离子通道在胚胎发育期间的功能障碍可能最初导致微小且不易察觉的血管变化——但随后在成年后或在身体压力下引发严重心脏问题。”

PIEZO2通常仅在冠状动脉内皮细胞的胚胎阶段活跃。出生后，该离子通道通常会关闭。“然而，有证据表明，在某些条件下，它可能在成年心脏中重新表达，这可能有助于血管再生，”Hammes说。“当然，这是一个令人兴奋的前景——尤其是在冠状动脉疾病或心脏病发作后。”

诊断与预防的新选择

为探索小鼠中的 PIEZO2 研究结果是否适用于人类，Hammes团队正与亥姆霍兹转化血管心脏科学研究所（HI-TAC）以及马克斯-德尔布吕克分子医学中心多能干细胞技术平台的同事合作。他们正使用多能干细胞衍生性的人类内皮细胞。Hammes说道，“通过这些模型，我们旨在确定如何在人类中选择性地影响PIEZO2的表达和活性。”

这项研究有许多潜在的医学应用。“这项研究加深了我们对先天性心脏缺陷的理解，并扩展了在诊断和预防中可能有用的基因列表，”Hammes 解释道。“最终，我们的结果可能有助于更早地检测到由遗传因素引起的心血管疾病——甚至可能预防它们。”（生物谷Bioon.com）

参考文献：

Mireia Pampols-Perez et al, Mechanosensitive PIEZO2 channels shape coronary artery development, Nature Cardiovascular Research (2025). DOI: 10.1038/s44161-025-00677-3.