科学运动有益于身体健康。然而，在运动过程中，机体感受运动刺激的响应靶点和具体分子机制尚未完全阐明。运动传感器Piezo被证实能够响应多种机械力刺激，如触觉、痛觉、听觉，并在身体生理或病理调控中发挥关键作用。Piezo1通道在响应运动产生的机械刺激时被激活，其主要是通过Ca2＋调节下游信号通路。总结Piezo1通道与运动调节免疫的相关研究发现，在运动促进肌肉骨骼免疫、增强机体抵抗力和调节慢性心血管疾病及其炎症免疫过程中均存在Piezo1的调控作用。重点归纳并评述了Piezo1在运动调控肌骨和慢性心血管疾病免疫反应过程中的调控机制，旨在为临床预防和治疗肌骨和心血管相关慢性疾病提供新的思路。
关键词：运动；机械力；压电型机械敏感离子通道组件；肌肉骨骼；慢性血管疾病；炎症免疫
2021年诺贝尔生理学或医学奖获得者David J. Julius和Ardem Patapoutian揭示了哺乳动物中一种全新的机械传感器——Piezo，并证实了该机械离子通道能够介导包括人类在内的哺乳动物的多种基本生命活动，成为该领域研究的热点。机械转导是指将外界机械刺激转化为生物电信号的过程，该过程在哺乳动物的各种生理和病理过程中起着关键作用，不仅包括有意识的触觉、痛觉和听觉，还包括无意识的感官，如血压调节、尿流和膀胱膨胀等（Geng et al.，2017）。同时，该转导过程功能异常将会导致多种疾病，如耳聋、心血管疾病、代谢缺陷、癌症转移等。基础研究和临床实践表明，Piezo1通道响应机械负荷刺激而激活并介导细胞内一系列信号通路，包括MAPK、YAP/TAZ、EDN1、NF-κB和HIF-1α等，进而改变免疫细胞的反应，从而参与机体免疫调节。这表明Piezo1通道与机体免疫反应紧密关联（Saika et al.，2022）。
本文在前期研究的基础上，综述机械离子通道Piezo1在运动调控肌肉骨骼和慢性心血管疾病炎症反应过程中的功能，旨在为科学运动促进人类身体健康的具体分子机制和运动调控免疫反应的新通路和具体靶点提供新思路。
机械转导是生物体响应自身环境特征的基本生理过程，对所有哺乳动物细胞起着关键作用（Bagriantsev et al.，2014）。然而，哺乳动物机械敏感离子通道的分子机制尚未明晰，直到Patapoutian课题组首次发现了机械活化阳离子通道蛋白Piezo1后才逐渐拨开了这一谜团（Hill et al.，2022）。Coste等（2010）通过运用膜片钳技术记录了鼠源神经母细胞瘤细胞系（N2A）在压力钳和戳刺实验中表现出的稳定电流，并以此为基础，运用siRNA技术对该细胞内备选基因进行逐个抑制，试图寻找隐藏于其中的机械感受体。在实验过程中，当对Fam38A基因抑制后，N2A细胞的机械敏感电流显著下降，从而成功鉴定了该蛋白。之后，Fam38A基因被命名为Piezo1，经过同源比对也成功鉴定了Fam38B并将其命名为Piezo2，两者共同组成了目前Piezo离子通道家族。Piezo1一词源于希腊语“Πιεζο1”，有“压力、挤压”的意思，寓意该基因是压力受体。
Piezo1蛋白具有同源三聚体结构，外形酷似三叶螺旋桨。小鼠Piezo1和Piezo2冷冻电子显微镜结构显示，该通道拥有114个跨膜区域，其中每个亚单元采用38-TM的拓扑结构，最重要的包含2个部分：外周机械传导部分、中心离子传导孔部分。细胞外远端叶片、外周螺旋、跨膜锚定和细胞内梁组成了外周机械传导部分；细胞外C端结构域、跨膜内螺旋结构域、外螺旋结构域、细胞内C端结构域组成了中心离子传导孔部分（Xu et al.，2021）。跨膜区拥有许多跨膜螺旋单元（transmembrane helical unit，THUs），即外周的36个跨膜区域，共同构成远端叶片状结构，其中包含9个重复折叠，每个折叠又拥有4个跨膜区域。其余2个跨膜区域分别是TM37和TM38，即跨膜内螺旋（IH）、跨膜外螺旋（OH）部分，位于通道的中心部分并包围跨膜孔（Zhao et al.，2018）。Piezo1通道最独特的就是THU4-THU9在脂质双分子层中形成了高度弯曲的纳米碗状结构，按顺时针方向旋转并扭曲形成半圈的超螺旋结构（Jiang et al.，2021b）。当相对于质膜平面垂直观察该蛋白时，近端TM25-TM36与外周TM13-TM24两者间呈100°角，而当平行于质膜所处的平面观察该蛋白时，两者之间呈140°角。这使得TM13-TM24（THU4-THU6）置于正常的平面脂质膜之外，表明Piezo1可能具有弯曲其所在局部膜的能力（Fang et al.，2021）。由α1、α2和α3螺旋组成的锚定结构将OH-IH结构连接到CTD平面上，该平面将一个亚基的含有OH-CED-IH的区域沿顺时针方向挪动到相邻的亚基中。另外，研究表明中央帽结构是由三聚体复合物CED组成，并且该复合物包围着带有开口的细胞外前庭。最后，在每个亚基中存在一个长度为90 nm的束状结构，它们相对于膜平面呈30°角。由残余物H1300-S1362形成梁结构，可以充当杠杆部分；而THU7-THU8环组成的螺旋结构可当作杠杆提供机械传输的部分。这种巧妙的杠杆装置能够使Piezo1通道在受到机械力刺激时做出一定的反应，促使中心孔道打开，允许细胞外阳离子内流，从而完成机械传导过程（Coste et al.，2010）。
当Piezo1通道感受机械应力刺激时会产生内向电流，这种门控功能介导的机械-电转导非常迅速，在2 ms内即可将机械刺激转化为下游细胞电信号（Jin et al.，2015）。研究之后发现，Piezo1通道通过感应膜张力的改变进行门控，因此任何改变膜张力的生理作用力在理论上都可激活该通道，如戳刺、拉伸、剪切力等（Murthy et al.，2017），同时Piezo1通道可对Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋全部渗透，但更偏向Ca2＋（Coste et al.，2010）。此外，Syeda等（2015）发现了一种名为Yoda1的化合物，其靶向激活Piezo1而非Piezo2。而Bae等（2011）报道了一种肽——GsMTx4可作为Pizeo1的抑制剂发挥作用，能够可逆性地抑制Piezo1通道。另外，Piezo1机械离子通道广泛分布于哺乳动物中。研究之后发现，在内皮细胞、平滑肌细胞、上皮细胞、心肌细胞（Jiang et al.，2021a）、巨噬细胞（Deng et al.，2022）、成骨细胞和破骨细胞（Lee et al.，2014）等中都鉴定到了Piezo1的表达。而Piezo2主要和触觉、本体觉、内脏觉机械力感知有关，主要分布在三叉感觉神经元、背根神经节、Merkel细胞和体神经元细胞中（Wu et al.，2017）。
肌肉和骨骼是身体活动的工作基础，也是重要的内分泌器官，在抵抗慢性炎症和保持身体免疫系统功能方面发挥及其重要的作用。然而，在运动状态下，身体如何感知运动过程中施加于肌肉和骨骼的机械力刺激，进而参与机体免疫调节的具体分子机制尚不完全清楚（Abd El-Kader et al.，2018；Sellami et al.，2021）。Piezo1是一种新型机械敏感离子通道，该通道响应各种机械刺激而激活，能够将外界机械信号转化为细胞内炎症级联反应，参与机体炎症/免疫调节。因此，Piezo1通道能够作为运动介导肌骨系统免疫的新靶标。
人体肌肉质量和功能的丧失是衰老相关的并发症，目前依然缺乏有效的治疗药物，治疗方法主要涉及体育锻炼或饮食调节。研究表明，机体在急性运动后骨骼肌会释放大量的IL-6细胞因子，而IL-6是一种广为人知的炎性细胞因子，其表达水平受运动强度的影响，该因子具有多效作用，短暂性低水平的肌因子表达可促进骨骼肌干细胞增殖，而持续性高水平的肌因子表达与肌肉炎症损伤有关（Belizário et al.，2016；Muñoz-Cánoves et al.，2013）。Hirata等（2022）研究之后发现Piezo1/Ca2＋/Krüppel样因子15（kruppel like factor 15，KLF15）/IL-6信号轴在废用性肌肉萎缩小鼠模型中发挥重要信号调节作用。当机体由于久坐少动、长期微重力环境等缺乏机械刺激时会导致骨骼肌成纤维细胞中Piezo1的表达降低，进一步造成细胞内Ca2＋浓度的降低以及核转录调控因子KLF15和细胞因子IL-6的表达增加，并通过KLF15与IL-6的启动子区域结合增加IL-6诱导的肌肉萎缩，而肌肉萎缩又将进一步影响远隔器官（如肝脏、肾脏、大脑等）的正常生理平衡，对身体健康具有潜在综合影响。然而，在运动状态下，骨骼肌毛细血管内皮细胞中的Piezo1感受血流剪切应力而激活，并介导Ca2＋内流和NO的产生，而舒张因子NO不仅仅可以调控骨骼肌血管舒张来保证肌肉血液供应，NO的稳态还可以规范炎症因子的表达和激活肌肉卫星细胞（muscle satellite cells，MuSC），而MuSC是抵抗衰老期间以及微重力条件下肌肉萎缩的重要参与者（Bartoli et al.，2022；Rode et al.，2017）。因此，Piezo1通道在血管与骨骼肌细胞互作过程中发挥及其重要的作用。此外，有研究报道Piezo1通道的激活可通过调节活性氧ROS稳态影响肌细胞的发展，骨骼肌中低水平的ROS可以通过cAMP反应元件结合蛋白（cyclic-AMP response binding protein，CREB）介导的基因表达和ERK1/2刺激来促进成肌细胞的增殖和分化（Espinosa et al.，2006）。同时，另有研究之后发现，肌细胞中Piezo1通道响应损伤部位机械应力激活后也能够引发细胞炎症级联反应，导致胞内活性氧ROS的紊乱，进一步导致组织炎症损伤的发生发展（Liu et al.，2022）。因此，Piezo1通道能够作为将来治疗肌少症等疾病的上游有效靶点，并且上述研究也为揭示机体通过不同运动方式影响肌肉生长以及炎症/免疫反应提供了生物学机制解释。
骨免疫相关因子（IFN、IL、TNF等）作为调节信号分子参与机体内部免疫应答和组织修复等过程，同时，骨免疫相关因子的表达水平受机体运动强度的调控。Cheng等（2020）研究表明，适当的跑步和负重锻炼有益于骨损伤的恢复，其主要机制是通过运动降低促炎因子TNF-α、IL-6等的表达，促进抗炎因子IL-2、IFN等的产生。同时，许多研究发现，Piezo1通道在骨骼愈合以及免疫反应过程中具有关键作用，参与免疫反应细胞（单核细胞、巨噬细胞）中的Piezo1通道响应损伤部位机械力的动态变化而激活，通过诱导Ca2＋内流，启动化学吸附因子CXCL2和IL-8的产生，从而参与机体骨骼愈合炎症/免疫反应（Kovtun et al.，2016；Lin et al.，2019）。此外，近期研究表明，骨髓中存在一种被称为“壁龛”的特殊微环境，在这里能够产生新的骨细胞和免疫细胞。而行走或跑步等有氧运动过程中产生的机械刺激对于这种微环境的维持以及其中产生的骨细胞和免疫细胞的生成是必不可少的（Saçma et al.，2021）。研究进一步表明，成骨因子骨凝集素阳性细胞通过Piezo1通道感知机械负荷刺激，进而诱导自身增殖并促进细胞内干细胞因子的分泌，进一步促进骨的形成并提高淋巴细胞数量，最终增强机体骨骼强度以及对细菌的清除能力（Shen et al.，2021）。然而，倘若机体一直处在高负荷运动下，则会产生负面影响，骨关节在高机械应力下会过度激活软骨细胞上的Piezo1通道，通过介导Ca2＋的内流致使细胞内钙浓度升高，进一步造成细胞内线粒体和内质网应激，最后导致骨关节软骨细胞产生炎症和凋亡，大量炎症因子IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α、PGE-2等的表达增高以及免疫细胞活性增强，进一步影响机体免疫系统功能（Liu et al.，2022）。老年人在过度拉伸或压缩等机械负荷刺激下，位于椎间盘中心髓核细胞中的Piezo1表达增高，进而诱导Ca2＋内流，导致髓核细胞凋亡和线粒体损伤，并增加炎症因子TNF-α，IL-6和IL-1β等的表达，降低抗炎因子IL-2、IFN等的表达，最后导致局部组织慢性炎症损伤（Shi et al.，2022）（图1）。
综上所述，运动锻炼通过调控肌肉、骨骼细胞因子不同程度的表达对人体肌肉和骨骼的健康成长发挥及其重要的作用，且不同的运动强度对细胞因子产生的调控作用存在差异性，此外，运动传感器Piezo1响应各种机械刺激在运动介导肌骨系统炎症/免疫反应过程中承担着重要的上游信号分子传导作用，这一发现为今后开展运动通过Piezo1介导下游信号分子YAP/TAZ调控机体免疫力方面的研究奠定了重要基础。
机体在运动状态下，心脏有效收缩将血液泵入动脉并输送到外周运动器官，为其提供充足的氧气和营养物质以及运走大量的代谢产物是至关重要的。研究表明，Piezo1蛋白基因表达缺陷会导致小鼠心脏泵血功能降低以及影响剪切应力下新生血管的生长（Jiang et al.，2021a；Swain et al.，2021）。同时，该基因突变或表达异常时将会介导慢性心血管疾病的发生发展，如心肌纤维化、肺动脉高压、动脉粥样硬化等。
时刻跳动的心脏能够使心输出量适应机体机械负荷的变化，尤其在运动状态下，心肌的有效收缩是将血液输送到外周运动器官的中央保障。心肌成纤维细胞对于心脏的正常生理功能及其对机械损伤或压力刺激的反应起着至关重要的作用（Blythe et al.，2019）。Piezo1通道可以通过响应机械负荷刺激而激活，并在维持正常心脏生理功能和参与调控病理性心肌纤维化中发挥重要作用。
研究发现，心肌成纤维细胞中的Piezo1可以帮助该细胞适应其外周基质刚度的变化，并调节其机械性能（Emig et al.，2021）。当机体一直处在高负荷运动状态时，过度机械拉伸刺激将会诱导心房成纤维细胞中Piezo1的过表达，从而促进细胞外基质的过度分泌并刺激单核细胞趋化蛋白（MCP-1、MCP-3）的产生，进一步诱导组织纤维化和炎症损伤的发生（Jiang et al.，2021a）。同时，心肌细胞在过度机械拉伸或压力刺激下，Piezo1蛋白表达也会过度增高，通过诱导细胞外Ca2＋内流，介导炎症因子IL-6的产生并激活活性氧ROS信号转导，最后导致心肌成纤维细胞过度增殖和纤维化的发生，降低心脏顺应性和泵血能力（Liu et al.，2022）。然而，心肌细胞在适度机械负荷刺激下，Piezo1作为介导Ca2＋内流的上游心脏机械换能器，可通过Piezo1/Ca2＋/小G蛋白（ras-related C3 botulinum toxin substrate 1，Rac1）/非吞噬细胞氧化酶（non-phagocytic cell oxidase 2，NOX2）信号通路来维持心肌细胞内活性氧ROS的产生和稳态，进而稳定兰尼碱受体2（ryanodine receptor 2，RyR2）的活性，对心脏跳动产生的机械应力刺激形成正反馈调节通路，从而稳定正常心脏的生理功能和炎症因子的表达（Jiang et al.，2021a）。
综上，心肌细胞和心肌成纤维细胞中的Piezo1通道响应不同程度的机械力刺激通过Ca2＋调节下游信号通路，在机体正常心脏生理功能和病理性心脏纤维化中具备极其重大调节作用。同时，上述研究提示Piezo1作为一种维持机体正常心血管功能的关键机械换能器，很有几率会成为未来治疗心血管疾病的新靶标。此外，前期研究已表明，运动锻炼能够有效缓解人或动物心脏纤维化和炎症损伤，改善心脏功能（Ma et al.，2021）。然而，机体采用不一样的运动方式通过Piezo1通道调节不同阶段的心脏纤维化及其炎症损伤的具体分子机制依然有待进一步研究。
肺动脉高压是指平均肺动脉压升高超过20 mmHg的一种血流动力学和病理生理状态（Humbert et al.，2022）。该疾病患者普遍具有运动不耐受现象，对其生活品质和日常活动造成了极大不便。诱导肺动脉压升高的原因有许多，如肺动脉血管收缩、原位血栓形成、肺血管重塑以及血管管壁张力下降等，其中Ca2＋浓度升高是肺动脉压进行性升高的主要的因素。由于Piezo1通道与Ca2＋之间有紧密联系，国内外学者对此展开了大量研究。
Barbeau等（2021）研究之后发现，肺动脉中的内皮细胞、平滑肌细胞、成纤维细胞不断暴露于机械刺激中。其中，肺动脉内皮细胞可感知血流剪切应力，肺动脉平滑肌细胞能够感知垂直于血管的血压冲击力。Wang等（2021）研究之后发现，Piezo1在特发性肺动脉高压患者和实验性肺动脉高压小鼠的内皮细胞中表达升高，该研究表明Piezo1通道响应机械刺激而激活，介导Ca2＋内流进入肺内皮细胞，导致细胞内Ca2＋浓度升高，进而Ca2＋依赖性AKT/ERK信号通路被激活，最后导致Notch配体（Jag-1/2）表达上调。肺动脉平滑肌细胞能够最终靠Notch配体激活PASMC中的受体N3ICD基因，导致肺动脉收缩。然而，另有研究之后发现，在慢性低氧诱导的肺动脉高压早期阶段（1W-CH），Ca2＋通过Piezo1通道内流进入肺动脉内皮细胞，促进AKT和eNOS的磷酸化，使NO表达水平上调，从而介导肺血管舒张（Lhomme et al.，2019；Porto Ribeiro et al.，2022）。因此，机械传感器Piezo1通道在肺动脉高压的发生发展中所发挥的作用，需要综合疾病不同发展阶段和其在不同细胞类型等多方面因素进行考虑。
肺血管炎症反应会导致肺部微环境改变，如温度、机械力、PH、渗透压、氧气和营养物质水平等。研究之后发现，免疫细胞能利用微环境识别分子，来调整自身的免疫反应以精确应对特定的微环境改变。Solis等（2019）研究证明，单核细胞和巨噬细胞中的Piezo1能够感知改变的周期性静水压力并介导促炎和化学吸附因子CXCL2表达上调，而CXCL2又可以招募中性粒细胞迁移至肺泡中发挥抗感染效应，但在单核/巨噬细胞Piezo1特异性敲除中并没有观察到此现象，表明Piezo1通道在参与调节肺动脉高压病理性进展及其相关免疫反应过程中具备极其重大作用（图2）。
前期研究表明，运动锻炼作为病情稳定的肺动脉高压患者的干预手段是有效且安全的，其对患者的运动能力、生活品质、肌肉以及血管功能产生有利影响，同时运动锻炼还能改善右心室功能和肺血流动力学功能指标（Grünig et al.，2019）。Bartoli等（2022）研究表明，经常进行身体活动能够增加骨骼肌、心肌毛细血管密度，改善其血液供应，达到提高机体运动能力的效果，而Piezo1作为机械传感器能够响应运动期间增加的血流剪切力，进而激活eNOS/TSP2旁分泌信号，来提升微血管内皮的稳定性，并维持毛细血管密度和提高肌肉性能。然而，运动强度过大会造成肺动脉血流剪切应力飞速增加，导致血管内皮细胞表面促炎相关黏附因子表达上调，如NF-κB活化和黏附因子VCAM-1、ICAM-1的增加，进而改变血管局部膜张力并激活Piezo1通道，最后导致内皮屏障的破坏并造成血管通透性增高以及炎症/免疫反应（Friedrich.，2019；Li et al.，2009）。此外，段佳研等（2021）研究之后发现，机体进行70% 1RM强度的抗阻力训练时，Piezo1通道能够响应训练过程中的机械负荷刺激并将其转化为细胞内生物信号，该调节过程与抗阻力训练引起的肌肉力量和功能变化紧密关联，该研究进一步证明Piezo1中的rs4433802、rs2242166、rs57816951和rs35957746位点可能会对抗阻力训练改善肌肉力量和功能的效果产生一定的影响，这为制定个性化运动处方提供了可参考的基因靶标。
总体来讲，Piezo1通道能够作为运动锻炼改善肺动脉高压新的治疗靶点，为通过适当运动缓解肺动脉高压患者病情恶化提供了理论支撑。有必要注意一下的是，针对肺动脉高压患者制定运动处方时，必须由有着非常丰富实践经验的运动处方师配合专业医务人员进行，因为肺动脉高压患者的年龄、疾病严重程度以及并发症有几率存在个体差异性。
动脉粥样硬化是一种大中型动脉的慢性炎症性血管疾病，具有较高的病死率，同时也是缺血性心脏病、中风和外周血管疾病等一系列心脑血管疾病的共同发病基础（Kobiyama et al.，2018）。导致动脉粥样硬化的原因有许多，如高血压、肥胖、身体活动不足、遗传等。肥胖已成为人类研究的热点问题，Wang等（2020）从独特的力学角度揭示了人体肥胖发生的分子机制，认为脂肪细胞中的Piezo1基因特异性缺失能够诱导机体肥胖的发生。可见，Piezo1通道与机体肥胖和相关血管疾病存在密切联系。
动脉粥样硬化易发于血管分叉处和弯曲处等血流易受干扰的部位。血管内皮时刻暴露于血液剪切应力之下，对血液流动模式有着非常强的敏感性。研究之后发现，血管内皮细胞对层流（正常血流）和湍流（干扰流）能够做出明显的区分。一方面，湍流产生的流体剪切力通过Piezo1介导整合素活化和炎症信号转导，如NF-κB激活、白细胞黏附因子和趋化因子（VCAM-1、ICAM-1、CXCL2）等的表达上调，最后导致促动脉粥样硬化表型。然而，小鼠血管内皮细胞Piezo1敲除可明显降低动脉粥样硬化区域整合素的激活以及促炎信号的转导。另一方面，层流剪切应力通过Piezo1诱导Ca2＋内流促进AKT磷酸化和激活eNOS，促使NO水平升高，最终将层流的机械信号转换为动脉粥样硬化的保护信号（王媛 等，2022；Albarrán-Juárez et al.，2018）。可见，Piezo1通道是内皮细胞感受以上2种血流模式刺激的共同始发点。
动脉粥样硬化是一个慢性炎症过程，血管内皮损伤时会释放大量损伤相关因子，且细胞间黏附分子表达增多，导致单核细胞、巨噬细胞黏附并跨内皮迁移至血管壁（陶军 等，2023）。Wang等（2022）研究之后发现，白细胞在血管外渗时诱导的ICAM-1聚集所产生的机械力和血液流动产生的流体剪切应力协同增加了内皮膜张力，从而激活Piezo1通道，最后导致内皮屏障打开，介导白细胞外渗，进而参与机体免疫反应。综上，Piezo1通道是血管内皮细胞感受不同流体剪切应力刺激的始发点，并通过不同的调节通路参与机体动脉粥样硬化的发生发展。同时，血管炎症损伤后，炎症/免疫细胞跨越内皮细胞浸润到组织炎症部位发挥作用时，也需要Piezo1通道的协同参与（图3）。
前期研究表明，心血管相关疾病与内皮细胞功能下降有关，主要体现为内皮依赖性血管舒张障碍、氧化应激增强、慢性炎症等（Xu et al.，2021）。另有研究表明，内皮功能障碍是动脉粥样硬化早期阶段的表征，已被确定为心血管疾病的独立危险因素（Gimbrone et al.，2016）。因此，改善血管内皮功能将有益于缓解心血管疾病患者病情的进一步恶化。运动锻炼作为一种预防和治疗心血管疾病的非药物治疗方法，其对血管内皮功能的改善作用已被证实（张星 等，2022；Wu et al.，2019）。研究之后发现，血管内皮细胞的表型和功能自始至终都会受到血管管腔内血流流体剪切应力的调节（Yurdagul et al.，2016）。然而，机体采用不一样的运动方式、强度、维持的时间对运动中血流模式产生的影响不同。Lyall等（2019）在对13名志愿者进行有氧运动和急性间歇运动干预时发现，前者的血流顺行剪切速率明显大于后者；而进行间歇性运动训练时，组与组之间的间歇性恢复可能会引起震荡剪切指数增高，进而形成逆行剪切应力，因此导致内皮细胞炎症反应。此外，Thomas等（2020）研究之后发现，人体进行抗阻力运动训练后，逆行剪切应力变化较小，因此，抗阻力练习与有害的剪切速率特征无关。内皮细胞中Piezo1通道可以感知管腔血流剪切应力，调节内皮细胞表型和功能。同时，内皮细胞中的Piezo1通道能够响应层流产生的顺行剪切应力并将其转换为动脉粥样硬化的保护信号；而湍流产生的逆行剪切应力则会通过该通道介导血管内皮炎症表型，促进动脉粥样硬化的发生发展（Albarrán et al.，2018）。因此，适当进行有氧运动、抗阻力运动可能通过增加顺行剪切应力激活内皮细胞中的Piezo1通道，进而参与调节血管炎症/免疫反应，以此来降低冠状动脉粥样硬化造成的死亡率并改善患者的运动能力和生活品质。然而，不同运动方式通过Piezo1通道及其下游信号分子YAP/TAZ调节内皮细胞功能并改善不同阶段动脉粥样硬化病情的分子机制仍需要大量研究工作加以证明。
机械离子通道Piezo1不仅仅可以响应机械刺激并介导细胞内炎症级联反应，而且组织炎症损伤期间局部微环境机械力的变化也会通过该通道进一步影响细胞免疫反应。然而，Piezo1通道也是一把“双刃剑”，当评判该通道响应机械力刺激激活后发挥何种调控作用时，应当综合细胞类型、疾病发展阶段等多方面因素进行考虑。
目前，对于该通道在机体器官方面的研究大多聚焦于Piezo1通道通过Ca2＋在器官生理或病理状态下的代谢调节，而有关运动通过Piezo1通道参与器官炎症免疫调节的研究较少。然而，随着国内外学者对该通道的深入挖掘，对运动通过Piezo1通道参与肌骨系统和心血管系统炎症免疫反应的机制进行了探索，但有关运动通过Piezo1通道调节机体免疫的分子机制在很大程度上仍未完全明晰，依然有待进一步探究。机体运动期间，肌肉收缩能释放众多肌肉因子，如鸢尾素（Irisin）、脑源性神经营养因子（brain derived neurotrophic factor，BDNF）、骨结合素（secreted protein acidic and rich in cysteine，SPARC）、成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor 21，FGF21）以及白细胞介素（IL-6/8/15）等，进而影响机体远隔器官，发挥运动健康效益。因此，未来需要进一步探索运动通过Piezo1通道参与调节肌肉免疫因子进而影响远隔器官，发挥肌因子全身综合作用的机制。此外，运动产生的机械刺激还可以在一定程度上促进骨髓巨噬细胞分泌一种全新的机械敏感性脂质分解因子（reticulocalbin 2，RCN2），该因子表达增高可显著减少骨髓脂肪沉积并促进成骨和淋巴细胞生成，从而改善机体免疫功能。因此，在机体运动状态下，脂质代谢的动态变化与Piezo1通道及其下游信号分子YAP/TAZ之间共同调节机体免疫功能的分子机制同样值得进一步探索。近年来，包绕在微血管壁的周细胞在血管炎症免疫反应过程中发挥的作用逐渐受到关注，该细胞通过与血管内皮细胞的互作在维持血管稳态的过程中发挥关键作用。然而，鲜见有关周细胞中Piezo1通道响应运动机械刺激进而调控炎症免疫因子，改善心血管系统慢性疾病的针对性研究，有待进一步探讨其具体的分子机制。