來自中國科學院生物物理研究所和動物研究所的研究人員證實，Wnt5a利用CD146作為受體調(diào)控了細胞運動以及集中延伸（convergent extension），這一研究成果發(fā)表在12月13日的《自然通訊》（Nature Communications）雜志上。

中科院生物物理研究所的閻錫蘊（Xiyun Yan）研究員和中科院動物研究所的劉峰（Feng Liu）研究員是這篇論文的共同通訊作者。

脊椎動物胚胎發(fā)育過程中存在著廣泛的細胞運動。細胞遷移使得各種不同類型的細胞能夠找到它們適當位置，在那里適當?shù)匕l(fā)揮功能。集中延伸是背軸形成的主要驅動力，推動了內(nèi)卷（involution），導致了胚孔不對稱關閉，以及狹長身體形成。這些過程受到Wnt、BMP和Hh等保守信號轉導通路的嚴密調(diào)控。這些信號通路調(diào)控失常有可能觸發(fā)發(fā)育缺陷或導致疾病。

Wnt蛋白家族是一類分泌型糖蛋白家族，通過細胞表面受體介導的信號通路調(diào)控一系列的細胞行為，包括細胞分化、增殖、遷移以及基因表達等。目前，在人和哺乳動物中發(fā)現(xiàn)了至少19種Wnt蛋白，一般將其分為兩類：經(jīng)典Wnt蛋白和非經(jīng)典Wnt蛋白。通常情況下，它們分別激活不同的下游信號通路，即經(jīng)典的Wnt信號途徑和非經(jīng)典的Wnt信號途徑。Wnt5a是非經(jīng)典Wnt信號途徑中代表性Wnt蛋白，在多種組織器官的發(fā)育和成熟過程中起重要的作用，并且與很多疾病密切相關，如感染性疾病、癌癥、代謝紊亂等。

CD146是一種粘附分子，屬于免疫球蛋白(Ig)超家族中的一個亞群。CD146由一個特征性的V-V-C2-C2-C2樣胞外結構域(ECD)結構，一個跨膜結構域和一個短胞質(zhì)結構域組成。CD146最早被確認為是黑色素瘤進展的一種標記物，隨后被確定為在血管生成、腫瘤細胞侵襲和遷移中發(fā)揮作用。在以往的研究中，閻錫蘊課題組證實CD146通過激活小GTPase RhoA，通過細胞骨架蛋白調(diào)控了細胞遷移。

在這篇新文章中，研究人員揭示Wnt5a利用CD146作為受體，調(diào)控了細胞遷移和斑馬魚胚胎集中延伸。CD146以高親和力與Wnt5a結合，是Wnt5a誘導Dishevelled (Dvl)和c-jun amino-terminal kinase (JNK)激活的必要條件。Wnt5a 處理可增強CD146與Dvl2之間的相互作用。研究人員證實，Dvl2結合域突變可損害它激活JNK、促進細胞遷移及推動細胞突起形成的能力。抑制Dvls可損害CD146誘導的細胞遷移。有趣的是，他們發(fā)現(xiàn)CD146通過促進β-catenin降解還抑制了經(jīng)典的Wnt信號通路。

這些研究結果證實了，CD146與Wnt5a相互作用，并充當了Wnt5a的受體調(diào)控了哺乳動物細胞的遷移和極性，以及斑馬魚原腸胚集中延伸。為了完成這些功能，CD146通過Wnt/Dvl/JNK級聯(lián)反應激活了非經(jīng)典Wnt信號，并通過促進β-catenin降解抑制了經(jīng)典的Wnt信號。