同日連發2篇Cell子刊，清華大學肖百龍團隊最新研究成果

多纖毛脈絡叢上皮細胞(CPECs)負責腦脊液(CSF)的產生，并暴露于來自CSF流和細胞間接觸的機械刺激。然而，它們的機械傳導機制仍然知之甚少。

2026年3月30日，清華大學肖百龍團隊在Neuron（IF=15.3）在線發表題為“Piezo1-mediated mechanotransduction in choroid plexus epithelial cells governs ciliogenesis and cerebrospinal fluid homeostasis”的研究論文。該研究表明脈絡叢上皮細胞中Piezo1介導的機械轉導控制纖毛形成和腦脊液穩態。該研究揭示了在CPECs中，Piezo1作為關鍵的機械傳導通道，控制Ca2+穩態和多纖毛的形成。CPECs中Piezo1基因敲除或過表達導致小鼠腦積水，腦脊液流量減少，纖毛維持中斷，纖毛相關基因表達改變。

另外，2026年3月30日，清華大學肖百龍、李雪明共同通訊在Neuron（IF=15.3）在線發表題為“Structural conservation and ion selectivity adaptation of the mechanically activated PIEZO channel”的研究論文。該研究揭示了機械激活PIEZO通道的結構守恒和離子選擇性適應。該研究發現果蠅PIEZO對氯離子和鈣離子具有雙重高選擇性，鑒定出側栓結構域和關鍵殘基是這一異常性質的關鍵決定因素，并提出側栓已從昆蟲的選擇性過濾器進化為哺乳動物的可插拔門。

脈絡叢是腦室中的一種血管化結構，產生并調節腦脊液(CSF)，為中樞神經系統(CNS)和認知功能的發育創造一個必要的穩態環境。脈絡叢上皮細胞(CPECs)是極化和多纖毛細胞，在脈絡叢中起著中心作用。多纖毛發生始于胚胎期的逐步中心粒擴增和“9 + 0”纖毛裝配，隨后是出生后的軸絲吸收。出生后纖毛長度的減少抑制了sonic hedgehog (Shh)信號，導致AQP1和ATP1A2的上調和CSF產量的增加。關鍵纖毛發生轉錄因子FoxJ1或鞭毛內轉運Ift88的缺失減少了CPECs中的纖毛數量和纖毛長度，導致腦脊液產量增加和新生兒腦積水的發生。這些研究證明了CPECs的多纖毛在腦脊液穩態中的關鍵作用。

除了發育調節，CSF運動和細胞接觸產生的機械力可能影響CPECs的多纖毛和功能。然而，CPECs中機械轉導過程的分子機制仍然知之甚少。Piezo1是一種機械激活的陽離子通道，可響應各種形式的機械刺激，包括外部施加的戳、拉伸和與流動相關的剪切應力，以及內源性產生的細胞壓縮和擴張、局部膜張力或肌球蛋白II介導的牽引力。基于其膜曲率感應機制和精致的機械敏感性，Piezo1將機械力轉化為各種細胞類型(包括內皮細胞和上皮細胞)中的各種Ca2+信號通路。

機理模式圖（圖源自Neuron）

在這里，研究人員表明機械激活的離子通道Piezo1在成熟CPECs的頂膜和側膜中顯著表達，介導機械誘發電流和Ca2+內流以響應流體流動和Yoda1的藥物激活，并以細胞間接觸依賴的方式維持Ca2+穩態。CPECs中Piezo1基因敲除或過表達導致小鼠嚴重腦積水，腦脊液流量減少，纖毛維持中斷，纖毛相關基因表達改變。Piezo1介導的Ca2+穩態調節原代培養的CPECs的纖毛形成。這些發現確定了Piezo1作為CPECs中的關鍵機械傳感器，用于控制Ca2+信號、纖毛形成和CSF的穩態，以及其與腦積水的機械病理學聯系。

參考消息：

https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(26)001388

https://www.cell.com/neuron/fulltext/S0896-6273(26)00136-4