Piezo2,也称为Fam38B,是一种在脊椎动物中发现的跨膜蛋白,属于Piezo家族,与Piezo1(Fam38A)共同构成了机械门控阳离子通道的关键组成部分。Piezo蛋白家族不仅在脊椎动物中存在,在无脊椎动物、植物和原生生物中也有同源物。Piezo2在多种组织和细胞中表达,参与多种生理过程,包括触觉、疼痛感觉、听觉和血压调节等[1]。
Piezo2在多种遗传性疾病中发挥重要作用。例如,人类Piezo2基因的失活突变会导致肌肉萎缩、呼吸窘迫、关节挛缩和脊柱侧凸等病症[2]。相反,Piezo2基因的激活突变会导致远端关节挛缩症,这是一种以出生时或儿童早期出现的关节挛缩为特征的疾病[3]。此外,Piezo2的激活突变还与Angelman综合症相关,这是一种以智力障碍和异常行为为特征的神经遗传性疾病[7]。
Piezo2在神经系统中也发挥重要作用。研究发现,Piezo2在感觉神经元中高表达,参与机械感觉的传递。例如,Piezo2在感觉神经元中表达,并通过神经生长因子介导的机制参与机械性疼痛的发生[3]。此外,Piezo2在运动神经元中表达,并通过机械转导机制参与运动控制[6]。Piezo2的激活突变会导致运动神经元过度活跃,进而导致关节挛缩等病症[6]。
Piezo2的机械门控特性使其在血管系统中也发挥重要作用。研究发现,Piezo2在肺微血管内皮细胞中表达,并参与调节血管功能。例如,Piezo2的失活突变会导致肺血管内皮细胞功能受损,进而导致肺动脉高压等疾病[5]。此外,Piezo2在视网膜神经元中表达,并参与血管形成和神经血管相互作用[4]。
Piezo2的机械门控特性使其在多种生理过程中发挥重要作用,包括触觉、疼痛感觉、听觉和血压调节等。Piezo2在多种遗传性疾病中发挥重要作用,例如肌肉萎缩、呼吸窘迫、关节挛缩和脊柱侧凸等。Piezo2在神经系统中也发挥重要作用,参与机械感觉的传递和运动控制。Piezo2的机械门控特性使其在血管系统中也发挥重要作用,参与调节血管功能和血管形成。Piezo2的研究有助于深入理解机械转导机制和疾病发生机制,为疾病的治疗和预防提供新的思路和策略。
参考文献:
1. Coste, Bertrand, Mathur, Jayanti, Schmidt, Manuela, Dubin, Adrienne E, Patapoutian, Ardem. 2010. Piezo1 and Piezo2 are essential components of distinct mechanically activated cation channels. In Science (New York, N.Y.), 330, 55-60. doi:10.1126/science.1193270. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20813920/
2. Alper, S L. 2017. Genetic Diseases of PIEZO1 and PIEZO2 Dysfunction. In Current topics in membranes, 79, 97-134. doi:10.1016/bs.ctm.2017.01.001. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/28728825/
3. Obeidat, Alia M, Wood, Matthew J, Adamczyk, Natalie S, Malfait, Anne-Marie, Miller, Rachel E. 2023. Piezo2 expressing nociceptors mediate mechanical sensitization in experimental osteoarthritis. In Nature communications, 14, 2479. doi:10.1038/s41467-023-38241-x. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37120427/
4. Toma, Kenichi, Zhao, Mengya, Zhang, Shaobo, Ye, Xin, Duan, Xin. 2024. Perivascular neurons instruct 3D vascular lattice formation via neurovascular contact. In Cell, 187, 2767-2784.e23. doi:10.1016/j.cell.2024.04.010. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38733989/
5. Tian, Siyu, Cai, Zongye, Sen, Payel, Brandt, Maarten M, Merkus, Daphne. 2022. Loss of lung microvascular endothelial Piezo2 expression impairs NO synthesis, induces EndMT, and is associated with pulmonary hypertension. In American journal of physiology. Heart and circulatory physiology, 323, H958-H974. doi:10.1152/ajpheart.00220.2022. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36149769/
6. Ma, Shang, Dubin, Adrienne E, Romero, Luis O, Marshall, Kara L, Patapoutian, Ardem. 2023. Excessive mechanotransduction in sensory neurons causes joint contractures. In Science (New York, N.Y.), 379, 201-206. doi:10.1126/science.add3598. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36634173/
7. Romero, Luis O, Caires, Rebeca, Kaitlyn Victor, A, Vásquez, Valeria, Cordero-Morales, Julio F. 2023. Linoleic acid improves PIEZO2 dysfunction in a mouse model of Angelman Syndrome. In Nature communications, 14, 1167. doi:10.1038/s41467-023-36818-0. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36859399/