RSPO3在血管生成中作用

问：RSPO3作为一种重要的分泌蛋白，其最经典的功能是什么？它是如何影响血管生成的？

答：RSPO3（R-spondin 3）是R-spondin蛋白家族中的关键成员，作为一种多能分泌糖蛋白，其最经典且被广泛认知的功能是作为经典Wnt/β-catenin信号通路的强力激动剂。它通过与其受体LRP6等结合，有效地稳定并增强Wnt信号传导。这一过程的直接生物学后果是促进了血管内皮生长因子（VEGF）的转录与表达。VEGF是血管生成的核心调控因子，因此，RSPO3通过这一途径显著促进了新生血管的发生。同时，研究也表明它在此过程中会抑制造血细胞的分化。基于这些关键功能，RSPO3已被学界普遍认为是调控胚胎血管发育和病理性血管新生的一个核心信号蛋白。

问：除了经典的Wnt通路，RSPO3是否还通过其他机制发挥作用？目前的研究瓶颈是什么？

答：是的，近年来越来越多的证据表明，RSPO3的功能并非局限于Wnt/β-catenin这一条通路。多项研究提示，它同样能够激活Akt信号通路，而Akt是调控细胞存活、增殖和代谢的核心分子。然而，一个至关重要的科学问题随之而来：Akt信号在RSPO3所诱导的血管生成中究竟扮演何种角色？其上游的激活机制和下游的效应器又是什么？这个“如何”和“为何”的问题，即相关的分子机制，在很长一段时间里并不明确，成为了理解RSPO3功能全景图的一块关键拼图。

问：Gαi蛋白传统上被认为与GPCR结合，它们与RSPO3的信号传导有何关联？

答：这涉及到一个颠覆传统认知的科学发现。Gαi蛋白原本被定义为G蛋白偶联受体（GPCR）的专属伴侣。然而，先前有突破性研究揭示，Gαi1/3亚型能够与受体酪氨酸激酶（RTK）发生关联，并介导下游信号活化。具体而言，在VEGF的刺激下，Gαi1/3会促进VEGFR2的内吞作用，从而激活Akt-mTOR信号轴，并最终驱动视网膜血管的新生。这不仅证实了Gαi1/3是调节内皮细胞功能的重要信号节点，也为我们提供了一个全新的思路：RSPO3是否也可能利用了这一非经典的机制？换言之，Gαi1/3是否同样是RSPO3信号传导的桥梁？

问：代谢因素是否参与了RSPO3和Gαi蛋白介导的血管生成过程？

答：非常有趣的的是，代谢与血管生成信号在此产生了交汇。磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶1（PCK1）是糖异生途径的一个关键限速酶。研究发现，PCK1能够通过上调Gαi3的表达水平，进而促进Akt-mTOR信号的激活，并在体内外模型中证明了对血管生成的关键作用。这项发现从“血管内皮细胞代谢稳态”的角度提供了一个全新的调控视角，它将细胞能量代谢与血管新生信号网络巧妙地联系了起来，也为治疗新生血管性眼病提供了潜在的代谢干预新思路。

问：关于RSPO3、Gαi蛋白和血管生成，是否有研究直接证实了三者的机制联系？

答：是的，一项于2022年发表在《Protein & Cell》上的重要研究首次明确地回答了这个问题。该研究由南京医科大学附属眼科医院与苏州大学神经科学研究所的联合团队完成，他们发现了一个存在于内皮细胞中的全新信号机制：RSPO3能够诱导其受体LGR4与Gαi1/3以及支架蛋白Gab1组装成一个功能性的信号复合体。这个复合体的成功组装是启动下游Akt-mTOR信号级联反应的关键第一步。

问：这一新发现的信号机制是否依赖于RSPO3的经典Wnt通路？

答：研究给出了一个非常明确的答案：不依赖。这是该发现最为新颖的特点之一。实验证据表明，当使用shRNA沉默Gαi1/3后，并不影响RSPO3诱导的β-catenin活性积累。反过来，当抑制β-catenin时，Gαi1/3的表达和RSPO3对Akt-mTOR的激活也不受影响。这充分证明了两条通路是平行且独立的：一条是经典的Wnt/β-catenin通路，另一条是 newly identified 的LGR4–Gαi1/3–Gab1–Akt-mTOR通路。

问：Gαi1/3在功能上是否是RSPO3促血管生成效应所必需的？

答：功能获得和功能丧失实验均给出了肯定的证据。在体外实验中，在人脐静脉内皮细胞（HUVECs）和脑微血管内皮细胞（HCMEC/D3）中敲低Gαi1/3后，RSPO3所刺激的细胞迁移、侵袭、增殖以及体外血管形成能力均被显著抑制。相反，如果异位过表达Gαi1/3，则会显著增强RSPO3的上述促血管生成效应。在体实验同样证实了这一结论：通过在小鼠内皮细胞中特异性敲减Gαi1/3，可以有效阻遏RSPO3过表达所诱导的视网膜血管新生；而过表达Gαi1/3则能促进这一过程。

问：这项研究的发现具有怎样的科学意义和潜在应用价值？

答：这项研究首次系统地揭示了RSPO3在促进血管生成中一条独立于Wnt/β-catenin的全新信号轴，极大地丰富和拓展了我们对R-spondin家族蛋白生物学功能的理解。更重要的是，它再次强调了Gαi1/3作为关键信号整合分子在病理性血管生成（如视网膜病变、肿瘤血管化）中的核心作用。这为未来开发针对新生血管性疾病的创新疗法提供了新的潜在靶点：即不仅可以靶向VEGF-VEGFR2轴，还可以考虑干预RSPO3-Gαi1/3-Akt-mTOR这一新途径，从而为患者带来更多的治疗选择。