机械拉伸通过Piezo1/ESR1信号通路调控缓解动脉粥样硬化的体内外研究

魏敏倩; 吴绪波

doi:10.13406/j.cnki.cyxb.003906

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机械拉伸通过Piezo1/ESR1信号通路调控缓解动脉粥样硬化的体内外研究

基础研究 | 更新时间：2026-10-26

- 机械拉伸通过Piezo1/ESR1信号通路调控缓解动脉粥样硬化的体内外研究
- Mechanical stretch alleviates atherosclerosis by regulating the Piezo1/ESR1 signaling pathway：an in vitro and in vivo investigation
- 重庆医科大学学报 2026年51卷第10期页码：1462-1471
- 作者机构：
  
  1.上海中医药大学附属第七人民医院康复治疗科，上海 200137
  2.上海市浦东新区人民医院康复医学科，上海 201799
- 作者简介：
  
  魏敏倩，Email：mqweinine@163.com，研究方向：运动与心血管。
  吴绪波，Email：wuxubo320@163.com。
- 基金信息：
  
  上海市浦东新区卫生健康委员会青年科研资助项目(PW2022B-01┫上海市浦东新区卫生健康委员会青年人才资助项目┣PWRq2023-04)
- DOI：10.13406/j.cnki.cyxb.003906
  中图分类号： R3
- 收稿：2025-04-11，
  
  修回：2025-06-17，
  
  录用：2025-06-19，
  
  纸质出版：2026-10-28
- 稿件说明：
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魏敏倩,吴绪波.机械拉伸通过Piezo1/ESR1信号通路调控缓解动脉粥样硬化的体内外研究[J].重庆医科大学学报,2026,51(10):1462-1471.

Wei Minqian,Wu Xubo.Mechanical stretch alleviates atherosclerosis by regulating the Piezo1/ESR1 signaling pathway：an in vitro and in vivo investigation[J].Journal of Chongqing Medical University,2026,51(10):1462-1471.
魏敏倩,吴绪波.机械拉伸通过Piezo1/ESR1信号通路调控缓解动脉粥样硬化的体内外研究[J].重庆医科大学学报,2026,51(10):1462-1471. DOI： 10.13406/j.cnki.cyxb.003906.

Wei Minqian,Wu Xubo.Mechanical stretch alleviates atherosclerosis by regulating the Piezo1/ESR1 signaling pathway：an in vitro and in vivo investigation[J].Journal of Chongqing Medical University,2026,51(10):1462-1471. DOI： 10.13406/j.cnki.cyxb.003906.

摘要

目的

本研究旨在探讨运动对动脉粥样硬化的影响及循环性机械拉伸对在氧化低密度脂蛋白（oxidized low-density lipoprotein，Ox-LDL）刺激下血管内皮细胞中Piezo型机械敏感离子通道组分1（piezo-type mechanosensitive ion channel component 1，Piezo1）的反应，阐明介导抗氧化和抗凋亡效应的机械传导信号通路。

方法

基于运动干预，将20只雄性载脂蛋白E（apolipoprotein E，ApoE）敲除小鼠分为无运动组和运动组，以评估运动在体内对动脉粥样硬化的影响。体外采用对Ox-LDL 诱导的人脐静脉内皮细胞（human umbilical vein endothelial cells，HUVECs）施加10%拉伸（1 Hz，24 h）的循环性机械拉伸，以模拟运动所引起的血管张力对内皮功能障碍的影响。评估指标包括HUVECs管腔形成、Piezo1表达、氧化应激指标、活性氧（reactive oxygen species，ROS）水平、Hoechst 33342染色、凋亡蛋白表达以及雌激素受体1（estrogen receptor 1，ESR1）、雌激素受体2（estrogen receptor 2，ESR2）和G蛋白偶联雌激素受体（G-protein coupled estrogen receptor，GPER）的表达。

结果

与无运动组相比，运动组小鼠主动脉粥样硬化斑块面积显著减小。同时，循环性机械拉伸不仅增强了Ox-LDL处理HUVECs的管腔形成能力，而且降低了Ox-LDL诱导的氧化应激。研究发现，在Ox-LDL存在下机械拉伸增加了细胞内ROS水平，并下调了Ox-LDL所引起的Piezo1表达。内源性Piezo1拮抗剂Dooku1模拟了循环性机械拉伸的作用，缓解了Ox-LDL诱导的细胞凋亡。Piezo1的抑制还在Ox-LDL刺激的HUVECs中下调了ESR1、ESR2和GPER的表达，且该效应在机械拉伸条件下进一步增强。

结论

运动在体内对动脉粥样硬化具有保护作用。同时本研究在体外揭示了通过抑制Piezo1/ESR1信号通路缓解动脉粥样硬化相关内皮损伤的潜在治疗策略。

Abstract

Objective

To investigate the effect of exercise on atherosclerosis and the response of Piezo1 to cyclic mechanical stretch in vascular endothelial cells exposed to oxidized low-density lipoprotein（Ox-LDL），and to clarify the mechanotransduction pathways mediating antioxidative and antiapoptotic responses.

Methods

Based on the method of exercise intervention，20 male ApoE-knockout mice were divided into no-exercise group and exercise group to assess the impact of exercise on atherosclerosis

in vivo

. In the

in vitro

experiment，cyclic mechanical stretch（10% elongation，1 Hz，24 hours） was exerted on Ox-LDL-induced human umbilical vein endothelial cells（HUVECs） to simulate the effect of exercise-induced vascular tension on endothelial dysfunction. The assessment indicators included HUVEC lumen formation，Piezo1 expression，oxidative stress markers，the level of reactive oxygen species（ROS），Hoechst 33342 staining，and the expression of apoptosis protein，estrogen receptor 1（ESR1），estrogen receptor 2（ESR2），and G-protein coupled estrogen receptor（GPER）.

Results

The exercise group had a significant reduction in aortic atherosclerotic plaque area compared with the no-exercise group. Meanwhile，cyclic mechanical stretch increased lumen formation ability of HUVECs treated by Ox-LDL and reduced oxidative stress induced by Ox-LDL. In the presence of Ox-LDL，cyclic mechanical stretch increased the level of ROS in cells and downregulated the increased expression of Piezo1 induced by Ox-LDL. Dooku1，an endogenous Piezo1 antagonist，simulated the role of cyclic mechanical stretch and mitigated cell apoptosis induced by Ox-LDL. Piezo1 inhibition also downregulated the expression levels of ESR1，ESR2，and GPER in HUVECs stimulated by Ox-LDL，and such effect was further enhanced by cyclic mechanical stretch.

Conclusion

Exercise has a protective effect against atherosclerosis

in vivo

，and this study reveals the potential

treatment strategy of alleviating atherosclerosis-related endothelial injury by inhibiting the Piezo1/ESR1 signaling pathway.

关键词

Keywords

references

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