机械应力可有效地调节细胞活动，包括增殖、凋亡、分化和自噬。钙离子（Ca2+）通过机械敏感的Piezo1通道响应机械刺激。Piezo1不仅能够感知静压、剪切应力和膜拉伸，还充当Ca2+介导的髓核细胞（NPCs）中硬化细胞外基质（ECM）的机械转导介质。

椎间盘（IVD）作为一个生理负压器官，其髓核（NP）组织的正常生理功能依赖于适当的机械应力，这种应力在微环境中扮演着重要角色。力学性能的变化与IVD的结构和组成异常之间存在正相关。研究发现，Piezo1在退化的NP样本中上调，机械应力激活的Piezo1通过骨膜素（periostin）和NF-kB参与自我放大循环，加速人类NPCs的衰老和椎间盘退变。

铁（Fe）是生活中必需的元素，但病理性铁积累则可能引起氧化性细胞损伤，导致一种名为铁死亡的细胞死亡模式，该模式以铁依赖性的脂质过氧化和活性氧积累为特征。尽管铁死亡需要铁，而Piezo1作为机械敏感的离子通道，但可用于铁内流的分子尚不多见。

因此，山东大学齐鲁医院骨科、中南大学湘雅医学院及天津医院脊柱外科的联合研究团队开展了一项研究，旨在探讨Piezo1通道在IVD和NPCs铁死亡中的作用。结果显示，Piezo1是铁代谢的关键调节因子，能够直接促进铁内流、调节相关生物标志物并影响GPX4的表达，后者是铁死亡中的重要成分。该研究成果发表在《Bone Research》期刊，题为“Piezo1channelexaggeratesferroptosisofnucleuspulposuscellsbymediatingmechanicalstress-inducedironinflux”。

研究表明，为了探究机械应力诱导的NPCs变化，研究团队将原代大鼠NPCs分离并在无Ca2+的培养基中施加1MPa的机械压缩力，结果发现，Piezo1在机械应力下上调。Piezo1的表达与铁代谢基因（如ACSL4和DMT1）相关联，而与铁死亡相关的基因（GPX4和FSP1）呈负相关。这一发现表明，Piezo1在调节铁死亡相关通路中具有重要作用。

进一步的实验使用了Piezo1抑制剂GsMTx4和铁死亡抑制剂（Fer-1），发现GsMTx4能够减轻机械应力诱导的损伤，通过阻断Piezo1减少了铁的积累，表明Piezo1在NPCs的铁过载中起到了积极作用。此外，1MPa的机械刺激显著促进了NPCs的细胞死亡，而GsMTx4和Fer-1则减轻了这种影响。通过对NP样本的分析，研究团队发现在退行性NP组织中，铁水平升高。免疫组化结果显示，在高度退化患者中，Piezo1和铁死亡相关基因ACSL4上调，GPX4则下调，与机械应力的实验结果相一致。

综上所述，该研究揭示了“俄罗斯专享会294”如何在疾病机制中扮演重要角色，通过Piezo1的激活，机械应力诱导的铁代谢和铁死亡过程受到明显影响。研究结果为开发新型治疗椎间盘退变的方法提供了潜在的靶点，未来的治疗方案可以考虑针对Piezo1通道，以改善铁代谢障碍引发的相关疾病。