科学家发现一种“隐形力量”，帮助大脑构建神经连接

长期以来，科学家知道化学信号（如浓度梯度分子）能引导细胞移动和组织构建，近年也发现物理因素（如组织软硬）会影响细胞行为，但二者如何协同作用一直不清楚。本研究通过非洲爪蟾胚胎模型发现：大脑组织变硬时，一种名为Piezo1的力学敏感蛋白会被激活；它不仅像‘传感器’一样感知硬度变化，还会直接促进Semaphorin 3A等关键导向分子的生成——这些分子原本在该区域并不存在。更进一步，Piezo1还能维持组织结构稳定：当它减少时，NCAM1、N-cadherin等细胞黏附蛋白随之下降，导致细胞连接松散、组织架构不稳。这说明Piezo1身兼双重角色——既是力学信号的‘翻译器’（将物理力转为化学指令），也是组织物理环境的‘建筑师’（通过调控黏附蛋白塑造自身力学特性）。研究还发现，这种力学调控效应可跨越较远距离影响细胞行为。成果表明，大脑并非被动接受化学指令，其物理环境本身就是一个主动参与者，既直接调控细胞功能，又间接重塑化学信号分布。这对理解胚胎脑发育、神经发育障碍（如自闭症、智力障碍）、以及癌症等与组织僵硬化相关的疾病具有重要启示，可能推动以‘力学干预’为思路的新疗法开发。