Piezo1 favorise le remodelage ECM sclérale via la différenciation mécanique induite par la contrainte

Di Hu; Junhong Jiang; Xueling Zheng; Chuandong Wang; Chen Qiu; Xiaojing Wang; Xinghuai Sun; Shaohong Qian

doi:10.3791/71340

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Article de recherche

Piezo1 favorise le remodelage ECM sclérale via la différenciation mécanique induite par la contrainte

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DOI :

10.3791/71340

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11 août 2026

Di Hu^*¹^,²^,³ , Junhong Jiang^*⁴ , Xueling Zheng^*⁵^,⁶ , Chuandong Wang⁷ , Chen Qiu¹^,² , Xiaojing Wang¹^,² , Xinghuai Sun¹^,²^,⁸ , Shaohong Qian¹^,²

¹Department of Ophthalmology and Visual Science, Eye and ENT Hospital, Shanghai Medical College, Fudan University, ²NHC Key Laboratory of Myopia, Chinese Academy of Medical Sciences, and Shanghai Key Laboratory of Visual Impairment and Restoration, Fudan University, ³Department of Ophthalmology, Children's Hospital of Fudan University, National Children's Medical Center, ⁴Department of Ophthalmology, Shanghai Eye Diseases Prevention and Treatment Center, Shanghai Eye Hospital, Tongji University School of Medicine, ⁵Jinfeng Laboratory, ⁶Department of Cell Biology, Zunyi Medical University, ⁷Shanghai Nineth People's Hospital, School of Medicine, Shanghai Jiao Tong University, ⁸State Key Laboratory of Medical Neurobiology and MOE Frontiers Center for Brain Science, Institutes of Brain Science, Fudan University

Auteurs correspondants : Shaohong Qian <qsh2304@163.com>

^* These authors contributed equally

Dans cet article

Résumé

Cette étude combine un modèle d’hypertension oculaire chez le rat avec des expériences in vitro de souche mécanique, d’agoniste/inhibiteur et d’ARNi dans des fibroblastes scléraux humains afin de montrer que l’expression de Piézo1 est élevée lors du remodelage de la matrice extracellulaire sclérale et qu’elle est fonctionnellement impliquée dans la différenciation des myofibroblastes.

Résumé

La différenciation des myofibroblastes induite par une tension mécanique est un mécanisme central sous-jacent au remodelage de la matrice extracellulaire sclérale (ECM) dans le glaucome. Cependant, la conversion de la déformation mécanique en signaux biochimiques au sein des fibroblastes scléraires reste insuffisamment élucidée. Cette étude visait à étudier le rôle de Piezo1 dans la prolifération et la différenciation cellulaires, dans le contexte de la différenciation des myofibroblastes induite par une contrainte mécanique lors du remodelage ECM sclérale. Le plan de l’étude combine des observations d’expression in vivo d’un modèle d’hypertension oculaire sur un rat sur une semaine avec des essais mécanistiques in vitro utilisant l’étirement mécanique cyclique (10 % à 0,5 Hz pendant jusqu’à 24 heures) et la modulation pharmacologique de Piezo1 (agoniste Yoda1, inhibiteur GsMTx4 et knockdown du siRNA) dans les fibroblastes scléraux humains primaires (cellules HSF). Nos résultats démontrent que Piezo1 s’exprime dans les tissus scléraires et les cellules HSF. Dans le groupe in vivo, une augmentation significative des niveaux de protéines Piezo1 a été observée dans la sclère des rats hypertendus oculaires après une semaine, coïncidant avec une expression élevée de collagène de type I (COL1) et de α actine musculaire lisse (α-SMA). Dans les expériences in vitro, l’étirement mécanique (8–24 h) a augmenté l’expression de Piezo1 dans les cellules HSF. De plus, l’activation de Piezo1 avec Yoda1 (24 h) a facilité la prolifération des cellules HSF et amélioré l’expression de α-SMA et COL1. Inversement, la réduction ou l’inhibition de Piézo1 a supprimé l’expression de COL1 et a entravé la différenciation des myofibroblastes sous contrainte mécanique. De plus, l’activation de Piezo1 a conduit à une augmentation de l’expression de la protéine Yes-associated (YAP), tandis que l’expression de YAP induite par la contrainte mécanique était diminuée lors de la mise en échec ou de l’inhibition de Piezo1. En résumé, nos résultats suggèrent que Piezo1 joue un rôle dans l’expression induite par la contrainte mécanique des composants clés de la MCE dans la sclère, dans le contexte du glaucome, et pourrait représenter une cible thérapeutique potentielle nécessitant une validation in vivo supplémentaire.

Introduction

Le glaucome est une cause majeure de cécité irréversible caractérisée par une dégénérescence progressive des cellules ganglionnaires rétiniennes (RGC) et des axones du nerf optique (ONH), touchant 76 millions de personnes dans le monde en 2020 ^1,2. Une pression intraoculaire (PIO) élevée est le facteur de risque le plus important pour le^{glaucome 3} et la réduction de la PIO est actuellement la seule option disponible pour retarder le développement et la progression du^{glaucome 4}. L’ONH, la structure par laquelle les axones RGC sort....