脳血流の急激な変化が「脳のバリア」を壊す仕組みを解明

―機械刺激受容チャネルPiezo1を介した脳血液関門障害の新たなメカニズム―

東京慈恵会医科大学 分子生理学講座の梅村 将就 教授らの研究グループは、横浜市立大学との共同研究により、脳血管内皮細胞に存在する機械刺激受容チャネルPiezo1（注1）の活性化が、Srcを中心とする細胞内シグナルを介して、脳血液関門（blood–brain barrier：BBB）（注2）の透過性を急速に亢進させることを明らかにしました。
培養脳血管内皮細胞を用いた解析では、Piezo1への刺激後早期にSrc、PYK2、paxillinおよびOccludinなどのリン酸化が生じ、「脳のバリア」BBBの機能が低下することを確認しました。さらに、脳虚血再灌流モデル（注3）において機械刺激受容チャネル阻害薬（GsMTx4）を使用することで、BBBの破綻が抑制されることを示しました。
これらの結果から、脳虚血後に血流が再開した際に生じる機械的刺激が、Piezo1を起点とする細胞内シグナルを活性化し、BBB障害を引き起こす分子メカニズムの一端が明らかになりました。
本研究成果は、脳梗塞に対する血栓回収療法など、脳血流が急激に変化する状況で生じるBBB障害の理解を深めるとともに、将来的にはPiezo1を標的としてBBBを保護する新たな脳保護治療の開発につながる可能性があります。
本研究の成果は、国際学術誌「Fluids and Barriers of the CNS」に2026年9月24日付で最終版（Version of Record）として掲載されました。

【用語解説】
（注1）Piezo1
細胞膜に存在する機械刺激受容イオンチャネルの一つです。血流によるせん断応力、圧力、細胞膜の伸展などの物理的な力を感知して開口し、カルシウムイオンなどを細胞内へ流入させることで、さまざまな細胞応答を引き起こします。

（注2）脳血液関門（blood–brain barrier：BBB）
脳の血管と脳組織の間に存在する特殊なバリア構造です。主に脳血管内皮細胞が密接に結合することで形成され、血液中の物質が脳内へ無秩序に侵入することを防ぎ、脳内環境を一定に保っています。

（注3）脳虚血再灌流
脳への血流が一時的に低下・遮断された後、再び血流が回復する状態です。

【論文情報】
掲載誌： Fluids and Barriers of the CNS
論文タイトル： Piezo1–Src signaling rapidly disrupts brain endothelial barrier integrity
著者： Yu Iida, Taisuke Akimoto, Kagemichi Nagao, Akane Nagasako, Michiko Endo, Yayoi Kimura, Makoto Ohtake, Tetsuya Yamamoto, Yoshihiro Ishikawa & Masanari Umemura
DOI： 10.1186/s12987-026-00859-6


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