AbMole小課堂丨重組R-spondin-3（RSPO3）的作用機理及其在類器官和干細胞研究中的應(yīng)用重組R-spondin3（RecombinantRSPO3）是通過基因工程技術(shù)生產(chǎn)的分泌型糖蛋白。重組R-spondin-3（AbMole，M22488）作為Wnt/β-catenin信號通路的調(diào)節(jié)劑，在干細胞生物學(xué)、類器官、細胞與動物實驗中具有核心價值。重組R-spondin-3（RSPO3）的作用機理R-spondin3（重組RSPO3，AbMole，M22488）是WNT通路的重要調(diào)節(jié)劑，RSPO3并非直接激活WNT通路，而是充當(dāng)信號的“放大器”：R-spondin-3可以通過增加WNT信號通路的核心受體——Frizzled(FZD)和共受體LRP5/6的數(shù)量，增強WNT信號的傳遞。其機制是：首先，細胞內(nèi)天然存在著WNT通路的負調(diào)節(jié)因子——ZNRF3和RNF43，在細胞未接收R-spondin-3信號時，它們可持續(xù)為FZD和LRP5/6添加泛素化標(biāo)記，導(dǎo)致上述兩種WNT受體被細胞內(nèi)化并降解，削弱了細胞對WNT配體的響應(yīng)能力；當(dāng)R-spondin-3（RSPO3）與細胞膜上的FZD和LRP5/6形成三元復(fù)合物后，隨即開始募集ZNRF3和RNF43，由于RSPO3的結(jié)合直接阻礙了ZNRF3/RNF43的酶活性中心，使其無法對FZD和LRP5/6受體進行泛素化修飾。通過上述過程，RSPO3可有效提高細胞膜上的WNT受體的數(shù)量ADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>terSteege</Author><Year>2021</Year><RecNum>1026</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[1]</style></DisplayText><record><rec-number>1026</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="f2td9w00a22awteprfrp9vaup9d9zwa9tdfr"timestamp="1757317402">1026</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>terSteege,ElineJ.</author><author>Bakker,ElviraR.M.</author></authors></contributors><titles><title>TheroleofR-spondinproteinsincancerbiology</title><secondary-title>Oncogene</secondary-title></titles><periodical><full-title>Oncogene</full-title></periodical><pages>6469-6478</pages><volume>40</volume><number>47</number><dates><year>2021</year><pub-dates><date>2021/11/01</date></pub-dates></dates><isbn>1476-5594</isbn><urls><related-urls><url>/10.1038/s41388-021-02059-y</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.1038/s41388-021-02059-y</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[1]。圖SEQ圖\*ARABIC1.ThecanonicalWntpathwayandthepotentiatingeffectofRSPOADDINEN.CITE<EndNote><Cite><Author>terSteege</Author><Year>2021</Year><RecNum>1026</RecNum><DisplayText><styleface="superscript">[1]</style></DisplayText><record><rec-number>1026</rec-number><foreign-keys><keyapp="EN"db-id="f2td9w00a22awteprfrp9vaup9d9zwa9tdfr"timestamp="1757317402">1026</key></foreign-keys><ref-typename="JournalArticle">17</ref-type><contributors><authors><author>terSteege,ElineJ.</author><author>Bakker,ElviraR.M.</author></authors></contributors><titles><title>TheroleofR-spondinproteinsincancerbiology</title><secondary-title>Oncogene</secondary-title></titles><periodical><full-title>Oncogene</full-title></periodical><pages>6469-6478</pages><volume>40</volume><number>47</number><dates><year>2021</year><pub-dates><date>2021/11/01</date></pub-dates></dates><isbn>1476-5594</isbn><urls><related-urls><url>/10.1038/s41388-021-02059-y</url></related-urls></urls><electronic-resource-num>10.1038/s41388-021-02059-y</electronic-resource-num></record></Cite></EndNote>[1]重組R-spondin-3（RSPO3）的研究應(yīng)用R-spondin-3（RSPO3）用于干細胞和類器官的培養(yǎng)重組RSPO3（RecombinantR-spondin-3，AbMole，M22488）是建立和維持多種類器官長期培養(yǎng)不可或缺的細胞因子。其核心功能在于模擬體內(nèi)干細胞的微環(huán)境信號，支持類器官細胞的自我更新和增殖。RSPO3與RSPO1（重組R-spondin-1蛋白，AbMole，M15009）、RSPO2（重組R-spondin-2蛋白，AbMole，M31138）、EGF（重組EGF蛋白，AbMole，M9415）、Noggin（重組Noggin蛋白，AbMole，M9999）組合是培養(yǎng)腸類器官(IntestinalOrganoids)的經(jīng)典方案。RSPO1至RSPO4對于Lgr5+腸道干細胞的存活和增殖都至關(guān)重要，可以驅(qū)動隱窩形成。其中RSPO3極大增強了基底水平的WNT信號，為腸道類器官中的干細胞維持提供了必要條件ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[2]。移除RSPO3通常導(dǎo)致干細胞分化加速和類器官解體ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[2]。最近也有文獻報導(dǎo)R-spondin-3可通過非WNT通路促進乳腺癌類器官的增殖和成型ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[3]。RSPO3在胃類器官的研究中的作用具有區(qū)域特異性：RSPO3在胃底（Corpus）類器官中通過激活Wnt信號促進壁細胞的分化，而在胃竇（Antrum）類器官中，其更傾向于維持干細胞池的穩(wěn)定。這種差異可能與不同區(qū)域上皮細胞中LGR受體的表達譜有關(guān)，這為解析胃組織區(qū)域特異性分化機制提供了模型基礎(chǔ)ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[4]。對于包含多種細胞類型的復(fù)雜類器官（如肝類器官、腎類器官），RSPO3（R-spondin-3）的作用體現(xiàn)在協(xié)調(diào)細胞間的相互作用。在肝類器官培養(yǎng)中，RSPO3可促進肝祖細胞與內(nèi)皮細胞的共分化，增強類器官內(nèi)血管樣結(jié)構(gòu)的形成，同時提高白蛋白分泌等肝功能指標(biāo)。研究表明在原代肝祖細胞與內(nèi)皮細胞共培養(yǎng)體系中，添加重組RSPO3（500ng/mL）可顯著促進肝祖細胞（HNF4α+）與內(nèi)皮細胞（CD31+）的分化，并形成可灌注的血管樣網(wǎng)絡(luò)。R-spondin-3還能用于肝類器官的構(gòu)建。經(jīng)RSPO3處理的肝類器官，其白蛋白（ALB）分泌量提高2.3倍，尿素合成與CYP450代謝活性同步增強，提示肝類器官初步具有類似肝臟的功能ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[5]。在腎類器官中，RSPO3與成纖維細胞生長因子（FGF）的協(xié)同作用可顯著提升腎小球樣結(jié)構(gòu)的形成效率：在腎類器官的培養(yǎng)體系中，聯(lián)合使用重組RSPO3（200ng/mL）、FGF9（200ng/mL）、WNT3a(50ng/ml)、CHIR99021（3μM）可顯著提高腎小球樣結(jié)構(gòu)的形成效率，且腎小球濾過功能相關(guān)標(biāo)志物的表達水平更接近動物體內(nèi)狀態(tài)ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[6]。圖SEQ圖\*ARABIC2.R-spondin-3用于腎類器官的培養(yǎng)ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[6]RSPO3（RecombinantR-spondin-3，AbMole，M22488）對干細胞（誘導(dǎo)多能干細胞iPSC、胚胎干細胞ESC、成體干細胞）的影響具有階段特異性和譜系選擇性，其作用并非一成不變，而是依賴于分化階段和細胞微環(huán)境。在體外ESC和iPSC中胚層分化模型中，RSPO3被鑒定為早期中胚層驅(qū)動因子，可以調(diào)控中胚層分化ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[7]。在誘導(dǎo)內(nèi)胚層分化的過程中，RSPO3一般與ActivinA、Wnt3a和Wnt通路激動劑CHIR99021聯(lián)合使用，其中RSPO3和CHIR99021負責(zé)激活WNT信號，ActivinA負責(zé)模擬Nodal信號ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[8,9]。RSPO3在多種成體干細胞的體外培養(yǎng)中，被證實是維持自我更新能力的關(guān)鍵因子。以腸道干細胞為例，體外分離的LGR5+干細胞在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中易發(fā)生分化，而添加重組RSPO3后，細胞可通過激活Wnt/β-catenin通路維持干細胞標(biāo)志物（如LGR5、ASCL2）的高表達，且連續(xù)傳代能力顯著提升。機制研究表明，RSPO3通過與LGR5結(jié)合，促進細胞膜上Wnt受體復(fù)合體的穩(wěn)定性，減少β-catenin的降解，從而增強干細胞的自我更新信號。此外，RSPO3（R-spondin-3）可促進角膜緣上皮干細胞（LESC）的增殖和自我更新，其最佳濃度約為150ng/mLADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[10]。RSPO3還可以通過負調(diào)節(jié)ERK/FGF信號通路抑制脂肪來源的干細胞（hASC）的成骨分化ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[11]。圖SEQ圖\*ARABIC3.RSPO3對hLESCs體外增殖和干性維持的影響ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[10]。R-spondin3（RSPO3）在科研中的其它應(yīng)用RSPO3（重組R-spondin-3蛋白，AbMole，M22488）在多種動物模型中也有著重要的應(yīng)用，例如RSPO3在C57BL/6J小鼠模型中可以改善胰島素抵抗，并通過恢復(fù)小鼠器官對胰島素的敏感性減少脂肪組織增大和防止小鼠體重增加ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[12]。在以神經(jīng)元細胞（Neuro-2a）和原代小鼠皮質(zhì)神經(jīng)元為體外模型的研究中，用RSPO3預(yù)處理（50ng/mL）可改善氧氣和葡萄糖剝奪（OGD/R）誘導(dǎo)的神經(jīng)元細胞死亡和氧化損傷。其分子機制是RSPO3在神經(jīng)元中激活了Akt、Erk和β-Catenin信號級聯(lián)反應(yīng)，其中Erk的激活對上述神經(jīng)元的保護起到主要作用ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[13]。圖SEQ圖\*ARABIC4.RSPO3改善OGD/R誘導(dǎo)的神經(jīng)元細胞凋亡ADDINEN.CITEADDINEN.CITE.DATA[13]參考文獻及鳴謝ADDINEN.REFLIST[1]ElineJ.terSteege,ElviraR.M.Bakker,TheroleofR-spondinproteinsincancerbiology,Oncogene40(47)(2021)6469-6478.[2]G.Greicius,Z.Kabiri,K.Sigmundsson,etal.,PDGFRα(+)pericryptalstromalcellsarethecriticalsourceofWntsandRSPO3formurineintestinalstemcellsinvivo,ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica115(14)(2018)E3173-e3181.[3]E.J.TerSteege,L.W.Doornbos,P.D.Haughton,etal.,R-spondin-3promotesproliferationandinvasionofbreastcancercellsindependentlyofWntsignaling,Cancerletters568(2023)216301.[4]A.S.Fischer,S.Müllerke,A.Arnold,etal.,R-spondin/YAPaxispromotesgastricoxynticglandregenerationandHelicobacterpylori-associatedmetaplasiainmice,TheJournalofclinicalinvestigation132(21)(2022).[5]A.Sugimoto,Y.Saito,G.Wang,etal.,Hepaticstellatecellscontrolliverzonation,sizeandfunctionsviaR-spondin

3,Nature640(8059)(2025)752-761.[6]V.P.Vidal,F.Jian-Motamedi,S.Rekima,etal.,R-spondinsignallingisessentialforthemaintenanceanddifferentiationofmousenephronprogenitors,eLife9(2020).[7]B.Gharibi,O.C.K.Inge,I.Rodriguez-Hernandez,etal.,Post-gastrulationamnioidsasastemcell-derivedmodelofhumanextra-embryonicdevelopment,Cell188(14)(2025)3757-3774.e20.[8]K.W.McCracken,E.M.Catá,C.M.Crawford,etal.,Modellinghumandevelopmentanddiseaseinpluripotentstem-cell-derivedgastricorganoids,Nature516(7531)(2014)400-4.[9]N.S.Funa,H.K.Mjoseng,K.H.deLichtenberg,etal.,TGF-βmodulatescellfateinhumanEScell-derivedforegutendodermbyinhibitingWntandBMPsignaling,Stemcellreports19(7)