美国犹他大学亨斯迈癌症研究所的Gudipaty等研究人员发现，机械拉伸力或挤压力会促使表皮细胞发生分裂，或发生挤出而凋亡，还发现了维持表皮细胞的稳态的感受器——Piezo蛋白，相关文章发表于《自然》杂志。

表皮细胞虽然起到了保护器官的屏障作用，但这些细胞的更新速度也是机体中更新最快的。然而，表皮细胞的分裂必须与表皮细胞的死亡紧密相关，从而确保维持表皮的屏障功能，同时防止肿瘤的形成。那么死亡的表皮细胞数如何与分裂的表皮细胞数相匹配，使表皮细胞数量维持恒定呢？

当表皮细胞变得过于“拥挤”时，它们会活化牵张激活离子通道Piezo1蛋白，来引发表皮细胞的“挤出”效应，随后这些挤出的细胞死亡。然而，表皮细胞是如何控制细胞分裂来平衡死亡的表皮细胞，从而维持表皮细胞稳态，这一机制目前还不清楚。研究人员发现，哺乳动物的表皮细胞分裂往往发生在细胞密度较低的表皮区域，这些区域的细胞往往会受到拉伸。通过实验性地牵张表皮，机械牵张本身会通过激活Piezo1通道，快速地刺激细胞发生分裂。在刺激细胞发生分裂的过程中，牵张触发了那些暂停在早期G2阶段的细胞，激活了钙依赖的ERK1/2的磷酸化，从而激活细胞周期蛋白B（该蛋白驱使细胞发生有丝分裂）发生转录。表皮细胞分裂和细胞挤出均需要Piezo1蛋白参与，机械张力的类型控制不同的结果：牵张诱发细胞发生分裂，而挤压力诱导细胞挤出。Piezo1依赖的钙瞬变如何激活两种相反的细胞过程，或许与Piezo1激活的部位和方式相关，因为Piezo1会随着细胞密度的增加，在不同的亚细胞部位累积。在细胞分裂的稀疏的表皮区域，Piezo1定位于细胞膜和细胞质，而在细胞挤出的高密度的表皮区域，Piezo1会形成大量的细胞质聚合体。

由于Piezo1蛋白既能感受机械挤压力，又能感受机械拉伸力， Piezo1或许是一种稳态感受器，可以调控表皮细胞的数量，促发在细胞拥挤的区域细胞发生挤出和凋亡，在细胞稀疏的区域促进细胞发生分裂。通过了解正常表皮细胞的分裂和挤出调控机制，可以更好地理解异常过程是如何发生的，从而更好地理解炎症或癌症的发生机制。（作者：包丽霞)

参考文献：Nature 2017;543:118-121