我国科学家揭示生命开关启动机制

想象一下，一个受精卵如何逐步发育成一个完整的生命个体？或者，当我们受伤后，组织又是怎样启动修复过程的？这一切的背后，都离不开Wnt信号通路这个关键调控枢纽。但如此重要的一个开关，它究竟是如何被激活的？这个问题，在学术界已经困扰了近40年。

5月27日深夜，上海科技大学许文青教授团队在《细胞》上发表了一项重磅成果。他们首次解析出Wnt信号启动装置的高清三维立体结构，系统性地揭示了其激活机制。这不仅在基础研究领域迈出了重要一步——对于癌症、组织纤维化等疾病的治疗，乃至再生医学的发展，都相当于获得了一张至关重要的“分子蓝图”。

简而言之，Wnt信号通路掌控着从细胞增殖、迁移、分化到凋亡的整个过程。一旦它功能异常，发育缺陷、组织纤维化、代谢紊乱甚至多种癌症都可能随之而来。经典通路的启动，需要Wnt信号分子、Fzd受体和LRP5/6共受体组装成一个复合物。至于这一复合物如何形成，学术界此前一直存在“变构激活模型”和“聚集激活模型”两种假说的争议。

这次，团队历时近6年，成功组装出一个高度稳定的Wnt3a-Fzd8-LRP6三元复合物。接着，他们利用单颗粒冷冻电镜技术，犹如用超高分辨率相机为这些分子拍摄了三维立体图像——影像显示，两个Wnt3a分子像双胞胎般紧密抱合，构成核心骨架。更令人关注的是，这对“双胞胎”中的每一个都同时连接着2个Fzd8受体和1个LRP6共受体，最终形成一个2:4:2比例的精密单元。这一结果直接证实了“聚集激活模型”，说明它就是天然存在的真实机制。

研究还揭示了另一个关键点：Fzd受体如何通过“四聚化”来搭建信号放大平台。团队不仅解析了其中的关键作用界面，还鉴定出一种高活性的Wnt3a突变体。这一发现不仅阐明了Wnt信号通路的物理激活线路，更相当于设计出了一把更灵敏的“加强版钥匙”——对于相关疾病的治疗和再生医学而言，这开辟了全新的路径。

许文青教授表示，这一系列发现为药物研发开启了崭新的窗口。凭借Wnt/Fzd/LRP三元复合物的高分辨率结构，科学家等于手拿结构蓝图，能够理性设计针对Wnt异常活化相关肿瘤或纤维化疾病的药物。相反，也可据此开发用于肺、肝等组织再生以及类器官培养的新一代Wnt替代分子。可以说，困扰学界40年的“开关”秘密，终于被科学家揭晓。