Techniques信号通路系列 | Wnt/β-catenin信号通路：细胞的“信号转换器”与“命运规划师”

Wnt/β-catenin信号通路就像细胞内的"信号转换器"，它通过精密调控β-catenin蛋白的稳定性，将来自细胞外的信号传递到细胞核内，精准开启或关闭特定基因的表达。

在胚胎发育的早期阶段，这条通路更像是一位“命运规划师”，决定着细胞的分化方向和身体轴线的形成。进入成年后，它又化身“组织管家”，维护干细胞的健康状态，参与组织修复与再生。然而，一旦这条通路过度活跃，就可能成为结直肠癌等多种癌症的“幕后推手”。

Wnt/β-catenin信号通路的核心成分：

胞外信号分子：Wnt蛋白，作为启动信号，分泌后与膜受体结合。

膜受体复合物：由Frizzled（FZD）和LRP5/6组成，负责接收Wnt信号并启动胞内级联反应。

胞质调控中枢（降解复合体）：由支架蛋白Axin和APC、激酶GSK3β和CK1组成，在无信号时标记β-catenin降解，关闭通路。

核心效应分子：β-catenin，通路的执行开关，决定基因是否转录。

核内转录因子：TCF/LEF家族，负责结合靶基因启动子，招募β-catenin启动转录。

下游靶基因：包括c-Myc、Cyclin D1、Axin2、LGR5、CD44等，这些基因的表达调控增殖、干性、黏附和迁移。

核心机制：开关式的调控

Wnt/β-catenin信号通路的核心机制在于对β-catenin蛋白稳定性的“开关”式调控，如下图所示：

图1：经典Wnt信号通路的信号传导。

（来源：Xue C, Chu Q, Shi Q, Zeng Y, Lu J, Li L. Wnt signaling pathways in biology and disease: mechanisms and therapeutic advances.）

1. “关”态（无Wnt信号）：胞质中的“分子剪刀”复合体（Axin、APC、GSK3β和CK1α组成）会磷酸化β-catenin，使其被β-TrCP识别并泛素化降解，导致胞内β-catenin维持低水平；此时核内的TCF/LEF与Groucho结合，关闭转录。

2. “开”态（有Wnt信号）：Wnt与Frizzled/LRP5/6结合，招募Dvl蛋白，解体降解复合体，GSK3β 失活。β-catenin稳定积累后进入细胞核，置换Groucho，招募CBP/p300等共激活因子，启动下游靶基因转录。

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参考文献：

1.Xue C, Chu Q, Shi Q, Zeng Y, Lu J, Li L. Wnt signaling pathways in biology and disease: mechanisms and therapeutic advances. Signal Transduct Target Ther. 2025 Apr 4;10(1):106. doi: 10.1038/s41392-025-02142-w. PMID: 40180907; PMCID: PMC11968978.