Science：神經元血壓感測器的真身竟是PIEZO1和PIEZO2

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動脈壓力感受器反射（arterial baroreceptor reflex, 也譯為動脈壓力感受性反射）是讓短期動脈血壓波動最小化的最重要機制。在血壓突然下降的情況下，這種壓力感受器反射加快心率，增加心臟收縮性並誘導血管收縮。 相反，血壓的突然增加會觸發相反的反應。自主神經系統（autonomic nervous system, 也譯為植物性神經系統）介導這些生理反應。存在壓力感受器反射功能障礙的患者通常患有起立性低血壓。起立性低血壓指的是站立時，血壓嚴重下降，從而導致頭暈甚至昏厥。然而，血壓變化如何轉換成用於神經傳遞的電信號仍然是一個難題。

張力敏感性的壓力感受器神經元（stretch-sensitive baroreceptor neuron）的激活對心率和血壓進行急性控制。雖然這種穩態壓力反射（homeostatic baroreflex）已被描述了80多年，但是這種壓力感受器的機械敏感性的分子身份仍然是未知的。

在一項新的研究中，來自美國斯克里普斯研究所和哈佛醫學院的研究人員發現機械敏感性的離子通道PIEZO1和PIEZO2一起是壓力感受是所必需的。這兩種離子通道是自主神經系統中感覺神經元的血壓感測器，其中這些感覺神經元觸發感受器反射，即一種有助於保持血壓穩定的穩態機制。鑒定出這種壓力感受反應的分子身份可能有助闡明動脈壓力感受器在維持血壓正常（normotension）中的作用，並且可能有助開發治療心力衰竭的新藥物。相關研究結果發表在2018年10月26日的Science期刊上，論文標題為「PIEZOs mediate neuronal sensing of blood pressure and the baroreceptor reflex」。

PIEZO1和PIEZO2是在肺部、膀胱和皮膚中高度表達的機械敏感性離子通道。這些研究人員發現這兩種離子通道也在神經節細胞複合體中的感覺神經元中表達。條件性雙敲除小鼠結狀感覺神經節（nodose sensory ganglia）和岩感覺神經節（petrosal sensory ganglia）中的PIEZO1和PIEZO2破壞了這些小鼠的藥物誘導性壓力反射、主動脈減壓神經（aortic depressor nerve）活動和心率。清醒的缺乏PIEZO1和PIEZO2的小鼠具有不穩定的血壓和增加的血壓波動性。這些變化就與失去壓力感受器神經支配的動物和存在壓力感受器功能障礙的人類患者中的表型相一致。在小鼠中，通過光遺傳學手段選擇性激活表達Piezo2的神經節感覺神經元就足以引發小鼠中的壓力反射，即導致心率和血壓立即上升。

綜上所示，這些研究結果表明PIEZO1和PIEZO2就是人們長期尋找的在急性血壓控制中起著至關重要作用的壓力感受器。

參考資料：

Wei-Zheng Zeng1, Kara L. Marshall1, Soohong Min et al. PIEZOs mediate neuronal sensing of blood pressure and the baroreceptor reflex. Science, 26 October 2018, 362(6413):464-467, doi:10.1126/science.aau6324.

Heimo Ehmke. The mechanotransduction of blood pressure. Science, 26 October 2018, 362(6413):398-399, doi:10.1126/science.aav3495.

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