我国科学家发现肝脏再生“力学开关”科技日报

肝脏被切除三分之二后能在数月内恢复原有体积与功能，这一“超能力”背后的启动机制，长期以来是未解之谜。今年7月，《科学》杂志在线发表西安交通大学第一附属医院王胜鹏教授团队的研究成果，首次揭示肝脏再生的初始启动信号是物理性的力学感知。该发现为理解器官再生提供了全新视角，并有望为肝衰竭患者带来突破性治疗手段。

研究团队发现，切除小鼠的部分肝脏后，残存肝组织中的细胞体积显著增大，细胞膜张力随之升高，同时细胞外基质的硬度也明显增加。这些纯粹的物理变化，发生在所有生化因子变化之前，构成了再生过程的起始事件。

PIEZO1+肝细胞分布在肝小叶2区。（受访单位供图）

研究进一步锁定，位于肝小叶中间区域（Zone 2）的DPP4+肝细胞表面高表达一种名为PIEZO1的机械敏感离子通道蛋白。当PIEZO1感知到组织张力变化，通道即刻被激活，钙离子涌入细胞，激活NFATC3转录因子，继而启动IGFBP2基因表达，分泌促生长蛋白，号召周围肝细胞协同增殖，从而实现精准的再生修复。

研究整体机制模型图。（受访单位供图）

为验证PIEZO1的核心开关作用，研究团队开展了双向功能实验：在DPP4+肝细胞中敲除Piezo1基因后，小鼠肝脏再生能力被显著抑制；而增强PIEZO1功能后，再生进程明显加速。这一因果证据链证实，PIEZO1正是控制肝脏再生的“主分子开关”。

《科学》杂志同期配发专家评述指出，肝脏再生不仅取决于肝细胞的增殖能力，还取决于组织能否精准感知力学失衡并将其转化为有序的修复指令。该研究彻底颠覆了再生医学领域长期围绕生化因子、细胞因子等展开的研究范式，标志着器官再生研究正式迈入“力学生物学”新阶段。

当前，全球约有1.5亿慢性肝病患者面临肝衰竭风险，根治手段仅有肝移植，供体严重短缺。王胜鹏表示，PIEZO1具有清晰的小分子药物可靶向性，未来或可设计药物激活肝脏自身的修复能力。