增生性瘢痕 (HS) 形成是一種皮膚纖維增生性疾病，發生在皮膚損傷之后，導致嚴重的功能和審美障礙。迄今為止，已經建立了許多用于抑制 HS 形成的治療方法，但其中很少有令人滿意的結果。

近年來，研究表明，Piezo1 與細胞外機械微環境發生積極的相互作用，以確定細胞行為或疾病進展。因此，Piezo1 可能是調節力學介導的細胞行為和疾病的關鍵因素。

同樣，疤痕形成的主要特征是 ECM 的積累，最終導致基質硬度的增加。更硬的疤痕組織建立了一個“惡性反饋循環”，不斷刺激成纖維細胞的過度活化和膠原蛋白的產生，進一步促進 HS 的發展和收縮。然而，尚不清楚瘢痕中異常的機械微環境是否與 Piezo1 的機械感覺功能相互作用，以調節皮膚成纖維細胞的活性，最終導致HS 的形成。

以此為基點， 來自上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院、附屬新華醫院整形外科的專家學者進行了相關研究，在Cell Death & Disease 上發表了題為《Mechanical stretch promotes hypertrophic scar formation through mechanically activated cation channel Piezo1》的研究論文。

該實驗使用體外牽張應力加載系統將循環機械拉伸應力(CMS)應用于HDFs。HDFs在培養板上以2×105細胞/ml培養。拉伸組以正弦模式應用CMS，振幅為10%，頻率為0.5 Hz，靜態組細胞在同一類型的培養皿中培養，但保持靜止，兩組在同一培養箱中培養。

首先，實驗通過免疫組織化學分析證實人HS 組織中 Piezo1 水平升高；通過免疫熒光分析觀察到 Piezo1 的表達與 HS 組織中的 α-SMA 水平相關，表明 Piezo1 在人 HS 組織中肌成纖維細胞中高表達。此外研究了牽張力誘導的HS 大鼠尾模型中 Piezo1 的表達，顯示 Piezo1 在整個大鼠 HS 真皮中過表達。總之，這些結果證實Piezo1 可能與 HS 形成有關。

為了研究 HS 組織增加的基質硬度是否影響 Piezo1 的上調，實驗建立了一個 CMS 模型來模擬 HS 發展過程中增加的組織硬化。首先檢測了在不同強度拉伸下 HDFs 中 Piezo1 的蛋白質水平（圖1 A、B）。

值得注意的是，發現 Piezo1 的表達因拉伸強度增加而上調。此外，當施加 10% 的拉伸強度時，Piezo1 的表達也會隨著時間的推移而增加。這些發現表明 CMS 以時間和強度依賴性方式顯著提高了HDFs中的 HDF 中 Piezo1 的表達。

此外，測試了 Piezo1 的活性是否影響 HDFs 中的鈣內流。結果表明，CMS促進了負載Ca2+敏感熒光染料 (Fluo-8) 的HDFs中細胞內的鈣濃度。重要的是，GsMTx4 處理或 Piezo1 敲低抑制了由 CMS 誘導的 HDFs 細胞內鈣的積累，表明 Piezo1 介導了暴露于 CMS 的 HDFs 中的鈣內流（圖1 E-H）。總之，這些結果表明 CMS 可能促進 Piezo1 的過表達和 Piezo1 介導的 HDF 中的鈣內流。
 

圖1

此外，實驗通過免疫熒光染色和Transwell 遷移測定，表明 Piezo1 可能參與機械拉伸誘導的 HDFs 的增殖和運動。

最后，實驗檢測了在大鼠拉伸誘導的瘢痕形成模型中GsMTx4 處理的效果。結果表明連續的機械拉伸作用于創口部位可以通過Piezo1 引起HS的形成。
 

總之，結果證實 Piezo1 激活可能介導 HS 的形成，并且可能成為治療 HS 形成有希望的療法新目標。研究結果還表明，Piezo1 阻斷肽 GsMTx4 的應用也可能是一種治療HS的潛在策略。更廣泛地說，研究結果提出了一種可能性，即 Piezo1 可能是導致疾病的一般因素，而異常的機械力涉及其中。