机体在健康状态或疾病状态下,内体微环境中都存在着各种形式的机械力。在面对这些机械力作用,巨噬细胞可以通过改变自身性质来调控机体的稳态,然而,这些机械力微环境造成的细胞水平机械性质的改变是如何影响固有免疫应答至今仍没有被揭示。本课题首次在固有免疫系统中揭示机械敏感性离子通道Piezo1可以重塑巨噬细胞刚度从而在各种生化刺激下促进宿主防御。我们研究发现巨噬细胞在响应各类细菌感染以及各类模式识别受体刺激物时,可以促进F肌动蛋白的重组并重塑巨噬细胞刚度来增强吞噬体招募线粒体、ROS的产生以及细菌的清除;此外,用Piezo1特异性激动剂Yoda1刺激或者通过增加细胞外基质的硬度所介导的Piezo1激活可以进一步提升宿主防御;当在巨噬细胞中敲除Piezo1可以抑制这些表型。通过分子水平上的深入研究,我们发现Piezo1调控的宿主防御机制是通过钙信号激活Hippo信号通路介导的。相应地,在巨噬细胞中抑制或者敲除Hippo信号通路核心激酶Mst1/2均可以造成和Piezo1缺陷相似的表型。因此,我们认为Piezo1可以将细胞外的物理信号和化学信号转化为细胞内的机械感应应答,从而启动固有免疫系统来促进宿主抵御。该工作为研究巨噬细胞机械形态学功能与抗感染免疫应答提供了重要的理论基础。