【前沿进展】Cell Research | 钱鹏旭/黄河/姜洪源揭示瞬时机械力刺激促进造血干细胞体外扩增新策略

背景：造血干细胞移植是治疗多种血液疾病的有效手段，但造血干细胞来源不足、体外扩增效率低且功能易丧失等问题限制了其临床应用。传统方法主要依赖生化因子，难以模拟体内骨髓微环境中的力学信号。研究目的：本研究旨在探究机械敏感离子通道Piezo1在造血干细胞体外扩增中的作用机制，并开发一种基于纳米尺度力学干预的新策略，以实现安全高效的扩增。结论：研究发现Piezo1在造血干细胞中高表达，其精准调控对扩增至关重要。通过使用直径500纳米的聚苯乙烯微球（PS500）进行瞬时、局部的机械刺激，可以激活Piezo1通道，触发Ca²⁺–NFAT–IL-6–STAT3信号轴，促进干细胞自我更新，同时避免长期钙超载。该策略在小鼠和人类脐带血造血干细胞中均验证了高效扩增和长期重建能力，并展现出良好的生物安全性和临床转化潜力，为干细胞治疗提供了新工具。