腹壁出生缺陷在新生儿中有相当高的比例,包括心脏异位、膀胱外翻、腹裂、脐突出、梨状腹综合征等。由于腹壁缺陷的动物模型相对较少,对腹壁发育缺陷的病理学机制研究还不深入。我们通过Msx2-Cre转基因鼠在腹壁外胚层特异的敲除Wntless基因来阻断Wnt蛋白的分泌,研究Wnt信号通路对腹壁发育过程的作用。条件性敲除小鼠Msx2-Cre;Wlsc/c腹壁发育受到了严重影响,并伴有生殖系统发育异常。敲除小鼠的腹壁发育异常表现在次级腹壁的发育过程中,肌肉细胞的迁移分化受到了抑制,真皮前体细胞的命运决定也受到影响。腹壁外胚层特异敲除β-catenin却没有得到相似的腹壁缺陷表型,Wnt5a-/-小鼠也没有类似的表型。Wnt蛋白作为分泌蛋白,可以通过自分泌和旁分泌两种途径发挥作用。综合三种小鼠的表型,我们推测,来自外胚层的Wnt蛋白通过旁分泌作用决定了中胚层细胞的命运,上皮-间质信号的传导在腹壁发育中发挥了重要的作用。TOPGAL小鼠的X-gal染色表明经典Wnt信号在腹壁发育中起着重要的作用,而Msx2-Cre;Wlsc/c;Topgal小鼠腹壁外胚层减弱的活性表明了敲除鼠腹壁经典Wnt信号通路受到了影响。整体和切片原位杂交实验表明,腹壁肌肉中Pitx2的表达也受到了影响。考虑到Pitx2对体节,肢芽等肌肉发育的调控作用,我们推测wnt/β-catenin-pitx2信号通路受损是腹壁肌肉发育缺陷的主要原因。msx2-cre;wlsc/c敲除小鼠的腹壁发育缺陷等表型类似于梨状腹综合征,也符合肢体壁综合畸形特征,可以作为这些腹壁发育缺陷疾病的病理学模型。综合分析,上皮-间质信号的缺陷可以作为腹壁发育缺陷的潜在机制之一。对wntlesss缺失小鼠腹壁发育过程的研究,能够为临床治疗提供更好的理论依据。另外,我们也研究了wnt信号通路对骨髓间充质干细胞的自我更新和分化的影响。成年小鼠骨髓中有两大类干细胞,间充质干细胞和造血干细胞(hsc)。骨髓干细胞的自我更新及分化能力,对维持组织的正常代谢和机体的正常机能非常重要。骨髓干细胞的自我维持和分化受骨髓微环境的严密调控。msc中的wnt信号通路改变是否可以影响骨髓干细胞的维持和分化?我们通过nestin-cre小鼠特异敲除wntless基因,来研究msc中的wnt蛋白对间充质干细胞的自我更新和分化的影响。我们发现,nestin-cre敲除wntless促进了msc的自我更新,抑制了msc的成骨分化,促进了msc的成脂分化。msc作为hsc的微环境,对hsc的维持和分化起重要作用,我们发现,nestin-cre;wlsc/c敲除小鼠的b淋巴细胞的生成具有缺陷,同时,t淋巴细胞的比例也有明显升高。流式分析表明骨髓中b220~+b细胞、pro-b、pre-b和未成熟的b细胞数目比例都有明显降低;骨髓中cd4~+和cd8~+的t细胞的比例有了显著的升高,升高的t细胞大部分是naivet细胞,也有部分是中央记忆T细胞。另外,脾脏中也出现CD4~+和CD8~+的Naive T细胞的升高。综合以上数据,我们推测,MSC中的Wnt信号通路对于间充质干细胞的维持和分化起着重要的作用,同时可以作为HSC的微环境,调控HSC的分化,这些发现对干细胞的性能和临床应用具有一定的理论指导意义。