长久以来，Caspase-5（简称CASP5）一直被归类为炎症性半胱氨酸蛋白酶，与Caspase-4一同被认为是宿主先天免疫防御的参与者。然而，2026年4月22日发表于《Nature》的一项重磅研究彻底推翻了这一传统认知：CASP5的核心功能并非清除入侵病原体，而是在人体肠道上皮中作为Wnt信号通路的精密“调光开关”发挥调控作用。《Nature》同期配发的评论文章指出，这种原本被定义为“细胞死亡蛋白”的分子，在肠道修复中扮演着出人意料的角色。康奈尔大学威尔医学院发布的新闻稿进一步强调，这项发现揭示了肠道平衡细胞生长与稳态维持的全新机制。

一、CASP5的三种“分身”：精妙的分子设计

研究人员发现，CASP5在人体肠道上皮细胞中存在三种不同亚型，分别为CASP5A、CASP5B和CASP5C。其中长度最短的CASP5C可特异性促进Wnt信号通路——这一调控上皮发育与再生的核心系统。2025年发表的一篇综述指出，肠道上皮的先天免疫功能与Wnt信号存在密切的交互调控关系，而CASP5C的发现正好为这种交互作用提供了全新的分子节点。CASP5C的表达量在肠道干细胞的后代，即转运放大细胞中达到峰值，长度更长的CASP5A与CASP5B则主要在成熟肠上皮细胞中占据表达优势。

图1 细胞身份调控通路与固有免疫应答通路之间串扰作用的原理示意图概述

进一步研究揭示了一套精巧的分子调控机制：CASP5C通过结合Wnt信号通路的枢纽蛋白Dishevelled，切割β-catenin降解复合物中的核心支架蛋白APC（具体切割位点为Armadillo重复结构域的Asp556位点），进而破坏降解复合物的稳定性，解除其对Wnt信号的“刹车”作用，最终使β-catenin能够在细胞内累积，激活下游促进细胞增殖与组织修复的相关基因。

在经典Wnt/β-catenin信号通路中，APC作为β-catenin降解复合物的核心组分，通过促进β-catenin泛素化降解，限制Wnt信号的输出强度。CASP5C的发现为这一调控网络补充了全新的调控维度：也就是通过蛋白酶切直接修饰APC功能的全新调控机制。

二、肠道再生的“油门”与“刹车”

在正常的肠道隐窝-绒毛结构中，肠道干细胞及其后代TA细胞依赖Wnt信号维持自我更新与增殖能力。CASP5C在这一调控体系中扮演“油门”的角色：它通过切割APC，实现Wnt信号的放大。与之相对，CASP5A和CASP5B虽然同样可以与Dishevelled结合，但它们拥有CASP5C缺失的抑制性CARD结构域，因此不具备切割APC的能力，更像是发挥“占位”作用的刹车——通过竞争性结合Dishevelled，限制CASP5C的过度激活。

这套“内置调光开关”的生理意义已在损伤修复实验中得到验证：在肠道上皮损伤发生时，CASP5C会被选择性诱导表达，且该蛋白在炎症性肠病患者样本中的表达水平显著升高。当研究人员构建人类结肠与小肠类器官模型时，内源性与外源性CASP5C均可促进类器官生长。

三、小分子工具：Wnt通路研究中的“精细操纵杆”

CASP5C的发现为Wnt信号调控研究提供了蛋白层面的全新视角。而在常规的Wnt通路功能研究中，小分子抑制剂与激活剂始终是不可或缺的研究工具。翌圣生物可提供一系列高纯度、高活性的Wnt通路小分子调节剂，助力科研人员在干细胞、类器官培养及肿瘤研究中对Wnt信号实现精确操纵。

3.1 CHIR-99021：经典的Wnt/β-catenin通路激活剂

翌圣产品：CHIR-99021（货号：53003ES）

CHIR-99021是一种高效、高选择性的GSK-3α/β抑制剂（IC₅₀分别为10 nM和6.7 nM），为目前在干细胞培养、类器官扩增和组织再生研究中最广泛使用的Wnt激活剂之一。其作用机制是通过抑制GSK-3β，阻止β-catenin的磷酸化降解，从而模拟Wnt配体的刺激效应。

应用亮点：

• 类器官培养：国内学者李润等的研究证实，CHIR99021可有效替代Wnt3a因子用于结直肠癌类器官的培养，极大地降低了培养体系的复杂性和成本。北京大学团队建立的化学成分明确的患者来源类器官系统，也以CHIR99021联合生长因子成功实现了结直肠癌类器官的长期扩增。
• 干细胞自我更新：CHIR-99021可增强小鼠和人类胚胎干细胞的自我更新能力，并在hucMSC中外泌体产量提升1.5倍。
• 神经类器官与骨骼肌类器官：CHIR99021联合bFGF可诱导多能干细胞分化为神经中胚层祖细胞，进一步构建功能性神经肌肉类器官。

3.2 IWP-2：Wnt分泌的精准阻断剂

翌圣产品：IWP-2（货号：53013ES）

IWP-2是一种Wnt分泌和加工抑制剂，通过抑制O-酰基转移酶Porcupine来阻断Wnt蛋白的棕榈酰化和分泌（IC₅₀ = 27 nM）。与作用于胞内信号传导的小分子不同，IWP-2在Wnt配体产生的上游环节实现调控，适用于需要精确控制Wnt信号开启/关闭时序的实验场景。

应用亮点：

• 心肌细胞定向分化：IWP-2可诱导人源多能干细胞向心肌细胞分化，在2D单层分化方案中显著提高心肌细胞产量和成熟度。
• 发育生物学研究：通过精确的时间窗口控制Wnt信号的阶段性抑制，研究胚胎发育中的信号时序调控。

3.3 iCRT3：阻断β-catenin/TCF转录的末端刹车

翌圣产品：iCRT3（货号：53547ES）

iCRT3是一种恶唑类小分子，作为Wnt/β-catenin信号的抑制剂，在Wnt responsive reporter assay中IC₅₀为8.2 nM。iCRT3直接与β-catenin结合，干扰其与TCF转录因子的相互作用，从而抑制β-catenin应答转录。在肿瘤相关研究中，Wnt/β-catenin轴的异常激活与多条信号通路交叉，例如Bo等发现PIEZO1可通过调节ROS/Wnt/β-catenin轴发挥抑癌作用，提示Wnt信号调控的复杂性需要多种工具药联用来进行精细解析。

应用亮点：

• 肿瘤干细胞研究：iCRT3与5-氟尿嘧啶联用在结直肠癌细胞Caco-2中表现出协同抑制效应。
• Wnt通路功能验证：作为末端转录抑制剂，iCRT3是验证Wnt/β-catenin通路依赖性的经典工具。

3.4 Wnt通路研究的补充工具

翌圣生物还提供更多Wnt信号通路相关的小分子工具，满足不同实验场景的需求：

四、翌圣生物Wnt通路研究产品线概览

CASP5C作为切割APC蛋白的酶，以“内源性Wnt放大器”的身份精细调控肠道上皮的增殖与分化平衡，将传统认知中它仅作为“先天免疫效应分子”的功能，拓展到了维持组织稳态这一全新领域。正如de Vries等人在综述中提出的，肠道上皮的先天免疫与Wnt信号之间存在“风向式”交互作用，而CASP5C的发现为该模型提供了最直接的实验证据。

作为国内领先的生命科学试剂供应商，翌圣生物将持续为Wnt信号通路研究领域提供高质量的抑制剂、激活剂及检测试剂，助力基础科研与转化医学的前沿探索。

参考文献

[1] Jia B, Shi Y, Hong Y, Yang C, Roycroft D, Kamal S, Mukherjee S, Ueberheide B, Grier A; JRI Live Cell Bank; Witherspoon M, Bilal M, He B, Lacko LA, Lipkin SM, Tejpar S, Blander JM. Caspase 5c amplifies Wnt via APC cleavage to promote intestinal homeostasis. Nature. 2026 Apr;652(8112):1362-1374. doi: 10.1038/s41586-026-10343-8IF: 48.5 Q1 B1. Epub 2026 Apr 22. PMID: 42020739.

[2] Yisimayi A, Lieberman J. A cell-death protein has an unexpected role in intestinal repair. Nature. 2026 Apr;652(8112):1135-1137. doi: 10.1038/d41586-026-00810-7. PMID: 42020585.

[3] de Vries MH, Kuijk EW, Nieuwenhuis EES. Innate immunity of the gut epithelium: Blowing in the WNT? Mucosal Immunol. 2025 Oct;18(5):1005-1012. doi: 10.1016/j.mucimm.2025.06.004. Epub 2025 Jun 10. PMID: 40505889.

[4] Bo H, Wu Q, Zhu C, Zheng Y, Cheng G, Cui L. PIEZO1 acts as a cancer suppressor by regulating the ROS/Wnt/β-catenin axis. Thorac Cancer. 2024 Apr;15(12):1007-1016. doi: 10.1111/1759-7714.15278IF: 2.3 Q2 B4. Epub 2024 Mar 18. PMID: 38494915; PMCID: PMC11045336.

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