近日，西北工业大学生命科学与技术学院骞爱荣教授团队在骨骼力学感知机制研究方面取得重要进展。相关研究成果以“MACF1 condensates serve as molecular rheostats translating mechanical stress into bone adaptation”为题，发表于国际学术期刊《Nature Communications》（《自然·通讯》）。该研究揭示了微管微丝交联因子1（MACF1）通过生物大分子液-液相分离促进应激颗粒组装，保护关键力敏感蛋白免于降解，从而帮助骨骼细胞适应力学环境的变化。这一发现为失重性骨丢失的防护研究提供了新思路。

骨骼能够感知外界力学环境的变化，并通过力学信号转导维持骨稳态。然而，在航天失重、长期卧床等力学刺激减少的条件下，骨骼细胞如何应对力学环境变化并作出适应性调节的具体机制尚不清楚。研究团队创新性地发现，当力学刺激减少时，细胞骨架蛋白MACF1通过相分离形成凝聚体，并促进应激颗粒的组装。这些应激颗粒如同细胞内的临时“避难所”，能够保护PIEZO1、PXN和β-catenin等关键力敏感蛋白，避免其被泛素化降解，从而维持细胞的力学响应和成骨功能。

MACF1相分离调控骨骼力学适应的机制图

研究团队鉴定出MACF1蛋白C末端的内在无序区2（IDR2）是驱动其相分离的关键区域，并通过分离功能突变体实验证实，仅有蛋白质间的相互作用不足以实现关键力敏感蛋白向应激颗粒的募集，IDR2介导的MACF1相分离是这一过程的必要条件。在此基础上，研究团队进一步通过骨靶向递送MACF1-IDR2，有效减轻了模拟失重条件下小鼠的骨量流失，改善了骨组织微结构和力学性能。该研究揭示了应激颗粒通过保护关键力敏感蛋白参与骨骼力学适应的新机制，并在动物模型中验证了MACF1-IDR2的骨保护作用，为航天员长期在轨驻留期间的骨骼健康防护提供了新的研究思路和潜在干预靶点。

西北工业大学为论文第一署名单位，生命科学与技术学院博士研究生茹康、硕士研究生赵龙为共同第一作者，陈志浩副教授和骞爱荣教授为共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金项目、空间站应用与发展工程空间科学与应用项目等资助。

论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-78420-0

（文字：骞爱荣；图片：骞爱荣；审核：于兆良）