简介
　　骨质疏松动物模型,小鼠模型,模型小鼠,机械应力,Piezo1,成骨细胞,破骨细胞,软骨细胞,巨噬细胞,内皮细胞,肠道细胞
　　骨质疏松症是一种以骨量减少及骨组织微观结构退化为特征的全身性代谢性骨骼系统疾病，可导致骨骼脆性及骨折风险增高1。在2008-2018年，中国的骨矿物质密度检查显示，50 岁及以上男性和女性人群的骨质疏松症年龄标准化患病率分别为6.46%和29.13%2。骨质疏松所致的相关骨折未来将给中国医疗保健系统造成巨大的经济负担即。骨质疏松症由持续的骨重塑不平衡引起，在分子机制上主要表现为破骨细胞引起的骨吸收过度活跃，成骨细胞产生的骨形成不足15。异常重塑会影响小梁骨和皮质骨，容易使脊柱、髋部及长骨等部位发生继发性骨折。
　　Woff定律提出机械应力-骨骼的相互作用*，将机械应力引起的应变与骨重塑联系起来，例如通过锻炼和剧烈的肌肉活动，可提高骨量和骨强度相反，长时间卧床休息或长期暴露于太空微重力环境的情况下，缺乏机械应力会导致骨量和骨强度的快速降低P8。在2010年，COSTE等研究发现了一类能够感受细胞膜电流变化，并能将物理的机械力转化为生物电信号的分子受体——Piezo蛋白。在此基础上，近期研究发现，Piezo1在去卵巢动物模型中起到抗骨质疏松的作用【10-1】。英国生物库数据显示，Piezo1中的2个单核苷酸多态性rs4238686，rs11643303对人类骨质疏松症的新遗传影响具有全基因组意义12。此外，SUN等ID在骨质疏松症患者提取的骨组织中发现Piezo1表达降低，可见机械敏感通路蛋白Piezo1在抗骨质疏松研究中具有重要意义。
　　近年来，有关 Piezo1的蛋白分子机制及其在骨骼相关的研究中均取得重大突破。文章以此回顾了Piezo1的蛋白结构及作用机制的研究进程，归纳总结其将物理机械刺激转化成生物电信号的分子机制的最新研究进展。同时，综述了机械应力抗骨质疏松的作用机制，并总结了Piezo1介导的机械应力刺激对骨重塑相关细胞功能的调控作用和作用机制，希望为后续运动防治骨质疏松提供一定的理论和实验基础。
　　目的
　　机械敏感通道蛋白Piezol是机械应力刺激的重要靶蛋白，能将物理的机械力转化成生物电信号，从而调控骨形成与骨吸收，在抗骨质疏松中发挥着重要作用。总结机械应力刺激在抗骨质疏松中的作用机制、Piezo1分子生物学研究进程及Piezo1在骨质疏松中的研究进展。
　　方法
　　使用计算机在中国知网、万方、维普、PubMed及Web of Science数据库进行文献检索，中文检索词为“骨质疏松、Piezo1、机械应力、骨”，英文检索词为“osteoporosis，Piezo1，mechanical，osteoblast，osteoclast，chondrocyte，bone”，根据纳排标准对文献进行筛选，最终纳入65篇文献进行综述。
　　结果
　　①机械敏感通道蛋白Piezo1的蛋白结构在冷冻电镜技术突破中不断得到新的解析，目前研究表明Piezo1蛋白基于三叶螺旋奖状三维构造主体，在静默和应激状态下可表现出不同的结构变化；
　　②Piezo1介导的机械应力刺激能通过调控成骨细胞、软骨细胞、内皮细胞、肠道细胞的功能影响骨形成，同时调控破骨细胞的功能影响骨吸收，进而在抗骨质疏松中发挥重要作用；
　　③Piezo1介导的机械应力刺激主要通过Wnt/β-caterin信号通路调控成骨细胞功能影响骨形成；而其对破骨细胞功能的调节，因机械力的类型、大小、作用时间的不同而对骨吸收有双向调节作用，需进一步量化的研究；
　　④未来基于Piezo1在骨质疏松中的临床研究、骨质疏松动物模型研究、破骨细胞的相关机制及新型复合材料研究仍需更多的关注。