近日，基础医学院白晓春团队在国际权威期刊Nature Neuroscience上发表了题为 “Tibial bone compression promotes recovery after brain injury through osteocyte PIEZO1” 的研究论文。该研究证实动态胫骨轴向加压（DCTAL）可激活骨细胞机械敏感离子通道PIEZO1，建立力学驱动的骨‑脑内分泌修复轴，为创伤性脑损伤、脑卒中的非侵入康复干预开辟全新方向。

创伤性脑损伤（TBI）与脑卒中是全球致残、致死的重要病因。脑损伤后继发性损伤包括神经炎症、星形胶质细胞活化、神经元凋亡、氧化应激等，可在损伤后数小时至数月持续进展，是造成长期运动、认知功能障碍的核心原因，目前仍缺少有效的治疗手段。既往临床现象提示脑损伤可加速骨折愈合、诱发异位骨化，但引起这一现象的原因不清楚。骨骼信号能否反哺受损大脑、助力脑损伤后的修复，未见报道。

Wolf’s法则表明骨是机体感受应力刺激(如运动)的主要组织，骨细胞占骨组织细胞95%以上，是骨骼中主要的力学感受细胞，可分泌多种骨因子（osteokines）参与全身多器官稳态调控。骨细胞占骨组织细胞95%以上，是骨骼主要的力学感受细胞，可分泌多种骨因子参与全身多器官稳态调控，机械刺激能够调控骨细胞的内分泌输出，提示骨细胞可介导骨‑脑跨器官通讯。

本研究利用小鼠、巴马小型猪TBI/脑卒中动物模型、条件性基因敲除、血清回输及多组学技术证实：动态胫骨轴向加压（DCTAL）干预可显著提升重度TBI小鼠生存率，改善运动与空间认知功能；组织学层面能够减少海马神经元丢失、缩小脑梗死体积，抑制中枢过度炎症反应，同时促进内源性神经发生，构建利于脑损伤修复的微环境。神经离断及血清输注实验证明，DCTAL的神经保护效应不依赖躯体感觉神经传入，而是由体液循环介质介导。机制研究发现骨细胞机械感受通道PIEZO1是该通路的核心开关，骨细胞特异性敲除Piezo1会完全消除力学加载带来的脑保护效果；胫骨局部给予PIEZO1小分子激动剂，无需机械加压即可复刻DCTAL治疗效应。

PIEZO1被力学信号激活后，驱动骨细胞直接分泌HSP70、IL‑1R2、APOL11a，同时间接上调循环BDNF、PF4、多巴胺，多分子协同发挥神经保护作用。大动物巴马小型猪TBI模型进一步验证DCTAL的治疗潜力，干预后动物生存、行为学及脑实质损伤均得到改善，DCTAL处理猪的血清输注至免疫缺陷NOD/SCID-TBI小鼠仍具备神经保护活性。安全性评估显示短期DCTAL不会破坏骨、关节及外周神经结构；值得注意的是单纯胫骨骨折无法激活这套保护性骨因子程序，证明力学压缩加载与骨折属于两套完全不同的骨骼响应模式。

该研究揭示了完整骨‑脑内分泌修复通路，证实无创动态骨骼力学刺激能够调控骨细胞内分泌功能进而治疗中枢神经系统损伤。DCTAL干预无需患者自主运动，对卒中、TBI行动受限人群具有很高临床适配性，为开发脑损伤康复器械以及靶向骨细胞PIEZO1‑骨因子通路药物，提供坚实的临床前理论依据。

南方医科大学第五附属医院博士后蔡志清、第三附属医院博士后张志敏为本文共同第一作者，南方医科大学基础医学院白晓春教授、昆明医科大学陆地教授、南方医科大学南方医院神经外科实验室宋千成主任为共同通讯作者。