2026年6月12日，四川大学华西口腔医学院叶玲教授、余钒源副教授与北京大学临床医学高等研究院王存玉教授合作在Nature Biomedical Engineering（IF=26.6）上发表了题为“Developing WNT-derived bone anabolic peptides for skeletal aging and fracture by reconstructing thumb and index domains of WNT7B”的文章。研究以WNT7B蛋白为靶点，通过结构重构其拇指与食指结构域，筛选得到新型成骨活性短肽WNT7BRTID；该多肽依托非经典Ca²⁺-NFAT信号通路发挥骨合成代谢作用，完全规避经典Wnt/β-catenin通路的致癌、心血管风险，在小鼠、巴马小型猪（大小两种哺乳动物）模型中证实可有效治疗骨骼衰老、骨质疏松，并修复难治性临界骨缺损，是一款具备极高临床转化潜力的新型骨代谢治疗候选分子。欧易生物为本研究提供了单细胞测序（scRNA-seq）服务。
发表期刊：Nature Biomedical Engineering
影响因子：26.6
涉及的欧易生物服务产品：单细胞转录组测序
骨质疏松、年龄相关骨骼退变及创伤性临界骨缺损是高发骨科疾病，会大幅降低患者活动能力甚至提升死亡风险，但当前各类临床治疗手段均存在明显短板：甲状旁腺类成骨肽易使机体产生脱敏反应，在老年人体内药效大幅衰减；罗莫珠单抗、重组WNT3A等经典Wnt通路激动剂会广谱激活存在致癌风险的β-catenin信号，附带心血管不良事件隐患；双膦酸盐仅单向抑制破骨细胞，长期用药会严重扰乱正常骨重塑平衡。已有研究证实WNT7B可脱离经典通路发挥成骨作用，具备安全治疗潜力，但其全长蛋白需要特殊棕榈酰化修饰，制备工艺复杂、成本高昂。开发不激活致癌经典通路、制备简便的新型成骨药物，能够补齐现有骨骼疾病治疗方案的短板，具备重要的临床转化价值。
Result1 WNT7BRTID具有独立于经典Wnt信号通路的骨合成活性
WNT7BRTID具备强效成骨活性，该成骨作用完全独立于经典Wnt/β-catenin信号通路，多肽可特异性结合RECK受体，并显著促进人骨髓间充质干细胞发生成骨分化与钙盐矿化沉积。
依托AlphaFold蛋白结构预测与两轮分子虚拟对接筛选获得WNT7BRTID，分子结合打分、分子动力学模拟实验证实该多肽对RECK存在高结合亲和力，几乎不结合Fz家族受体，与仅靶向Fz受体的WNT3A存在显著受体偏好差异（Fig.1b-d）。
TOPflash双荧光素酶报告实验、β-catenin靶基因RT-qPCR检测结果共同证实，WNT7BRTID无法激活经典Wnt信号通路，β-catenin介导的下游转录无明显活化（Fig.1e-f）。
茜素红矿化染色定量统计、成骨核心基因RT-qPCR检测显示，对比单独拇指肽、食指肽及空白对照组，WNT7BRTID可显著提升人骨髓间充质干细胞的成骨分化效率与钙结节矿化沉积量（Fig.1g-i）。
图1 骨合成性但非经典WNT肽的发现
Result2 WNT7BRTID改善大小成年哺乳动物骨质疏松
WNT7BRTID安全性良好，可逆转去卵巢小鼠、老年自然衰老小鼠骨流失，同时修复老年小型猪松质骨、皮质骨损伤，改善关节骨结构。
安全性验证：长期腹腔给药无脏器毒性、无致瘤风险，细胞毒性试验、溶血实验符合ISO10993生物安全标准，充分证明WNT7BRTID具有良好的安全性（补充附图）。
小鼠骨质疏松模型：OVX绝经后骨质疏松模型中，多肽显著提升骨密度、骨小梁数量，降低骨小梁分离度，成骨疗效与临床罗莫珠单抗相当；20月龄自然衰老小鼠给药后骨量回升，骨髓成骨-脂肪失衡得到纠正，激活NFATc1+间充质干细胞成骨分化（Fig.2a-d、补充附图）。
6岁老年小型猪模型：连续给药3个月，可提升股骨远端松质骨骨量、皮质骨矿密度，降低皮质孔隙，减轻膝关节衰老性骨破坏（Fig.2e-i）。
图2 WNT7BRTID可缓解小型及大型哺乳动物的骨质疏松症
Result3 改造型WNT7BRTID增强间充质干细胞成骨能力
将WNT7BRTID通过酰胺键共价接枝还原氧化石墨烯-羟基磷灰石多孔支架，多肽可长期稳定锚定；体外可显著促进干细胞增殖，诱导形成成熟羟基磷灰石矿化结节。
支架构建与表征：rGO支架表面稳定接枝WNT7BRTID，37℃水环境孵育60天多肽几乎无游离释放，材料理化表征稳定（补充附图）。
体外细胞成骨实验：多肽修饰支架可促进人骨髓间充质干细胞增殖；诱导培养后快速形成成熟纤维内矿化钙结节，XRD、EDS检测证实大量类羟基磷灰石晶体沉积（Fig.3a-g）。
图3 在单层WNT7BRTID–rGO基底上，间充质干细胞（MSC）增殖能力及透明质酸（HA）结晶化程度均显著增强
Result4 改造型WNT7BRTID修复大小成年哺乳动物临界骨缺损
负载WNT7BRTID的复合支架可早期募集成骨祖细胞、持续驱动干细胞增殖分化，实现小鼠、小型猪临界尺寸骨缺损完全骨性修复，恢复动物肢体运动功能。
小鼠股骨临界骨缺损模型：支架植入早期募集大量多类间充质祖细胞，提升细胞增殖活性；术后2个月缺损皮质骨完全闭合，缺损区域富集大量OCN+成熟成骨细胞（Fig.4）。
小型猪股骨髁临界缺损模型：支架植入随访6个月无死亡、无肿瘤；组织学与μCT证实缺损内大量新生矿化骨，支架与宿主骨充分融合；步态压力检测显示实验组肢体运动功能基本恢复（Fig.5）。
图4 WNT7BRTID可再生并修复小鼠体内的关键尺寸缺陷
图5 WNT7BRTID可修复成年猪的临界尺寸骨缺损
Result5 单细胞转录组解析WNT7BRTID促进骨再生机制
猪骨缺损组织单细胞测序结果显示，WNT7BRTID特异性富集成骨谱系间充质干细胞，重塑细胞间通讯网络，激活多条非经典成骨通路，全程不富集经典Wnt/β-catenin通路。
细胞分群与分化轨迹：多肽处理组富集大量间充质干/祖细胞、成熟成骨细胞；细胞分化轨迹证实间充质细胞可逐级分化为成骨细胞，GSEA未检测到经典Wnt通路富集（Fig.6）。
细胞互作网络分析：多肽组细胞通讯总强度、互作配对数量显著高于对照组；特异性激活BMP、TGF-β、非经典Wnt、PDGF等成骨相关信号，干细胞间形成自放大促分化通讯环路（补充附图）。
图6 WNT7BRTID对MSC谱系增强作用的单细胞解码研究
Result6 WNT7BRTID通过RECK/GPR124激活间充质干细胞Ca2+-NFATc1信号
WNT7BRTID通过RECK/GPR124信号体激活间充质干细胞内Ca²⁺/钙调磷酸酶/NFATc1非经典信号通路，其成骨功能完全不依赖经典β-catenin通路，RECK是多肽发挥成骨效应的核心受体，NFATc1为调控干细胞增殖、成骨分化的关键下游分子。
体内与抑制剂实验排除经典Wnt通路参与；分子对接、位点突变证明多肽优先结合RECK，关键氢键位点缺失则失活，其结合基序、功能结构域跨物种保守（Fig.7）。
猪单细胞测序、干细胞谱系示踪表明WNT7BRTID上调NFATc1表达，促进NFATc1⁺干细胞增殖分化，敲低RECK可阻断该上调（Fig.8a-b）。
细胞钙流、免疫共沉淀、WB、免疫荧光及抑制剂实验证实：多肽促进RECK-GPR124二聚化，诱导Ca²⁺内流，激活钙调磷酸酶使NFATc1去磷酸化入核；FK506可彻底阻断其成骨效果，支架共培养验证该受体互作机制（Fig.8d-l）。
图7 WNT7BRTID在结构上更倾向于与RECK结合
图8 WNT7BRTID通过RECK/GPR124通路激活间充质干细胞中的Ca2+/NFATc1信号传导
研究结论
本研究成功研发WNT7B重构短肽WNT7BRTID，其通过RECK/GPR124介导的非经典Ca²⁺/NFATc1信号轴发挥强效骨合成代谢作用。在小鼠、小型猪两种哺乳动物模型中，该多肽可有效改善骨骼衰老、逆转骨质疏松，并高效修复临床难治性临界骨缺损；同时具备制备简单、安全性高、跨物种功能保守等优势，是极具产业化与临床应用价值的新型骨骼疾病治疗候选药物。
参考文献
Yu,F.,Li,F.,Yu,P.etal.Developing WNT-derived bone anabolic peptides for skeletal aging and fracture by reconstructing thumb and index domains of WNT7B. Nat. Biomed. Eng (2026). https://doi.org/10.1038/s41551-026-01695-7