骨质重塑由成骨细胞介导的骨形成和破骨细胞介导的骨吸收之间的协同作用来调控，以往的研究证明Wnt信号通路在出生后骨质重塑过程中起着重要的作用。β-catenin是经典Wnt信号通路的重要介导因子，Lrp5也是经典Wnt信号通路的细胞表面受体之一。β-catenin在成骨细胞中的缺失导致骨量减少，破骨细胞形成增强。然而有研究表明，在小鼠肠道上皮细胞中敲除Lrp5基因可以导致骨量减少，而在成骨细胞中特异敲除Lrp5却对骨量积累没有影响。因此，Wnt/LRP5信号是在骨细胞中直接调控还是通过肠道分泌血清素间接调控骨密度仍然存在争议。另外，Lrp5基因敲除小鼠主要表现为成骨形成的减少；而β-catenin的缺失主要导致破骨形成的增强，它们影响了骨质重塑的不同方面。本研究的目的是阐明Wnt信号通路在出生后骨质重塑过程中的作用机制，并为成骨微环境是如何调控出生后骨质平衡以及骨髓间充质干细胞（BMSCs）的维持提供更多的线索。通过免疫组化实验可知，包括经典的Wnt10b和非经典的Wnt5a/Wnt5b在内的Wnt蛋白在成骨细胞中表达。定量PCR的结果验证了以上结果，结果显示在未成熟的成骨细胞中高量表达包括Wnt5a和Wnt5b在内的Wnt蛋白，而在成熟的成骨细胞中高量表达包括Wnt4，Wnt7b和Wnt16在内的Wnt蛋白。为研究这些Wnt蛋白在出生后骨质重塑中的作用，我们利用特异性的Collagen1α1（3.6kb）（Col1）-Cre和Osteocalcin （Osc）-Cre在成骨细胞中敲除Wntless蛋白，敲除Wntless蛋白导致成骨细胞中几乎所有的Wnt蛋白的分泌受阻。大部分Col1^cre/+;Wl^sc/c突变鼠表现出严重的骨质减少表型，伴随着骨吸收的增加，骨形成的减少和骨髓间充质干细胞的维持的受损。Osc^cre/+;Wl^sc/c突变鼠的表型和Col1^cre/+;Wl^sc/c突变鼠表型类似但要微弱很多。进一步的研究表明，阻断成骨细胞分泌Wnt蛋白一方面导致成骨生成减少，原因包括：成骨细胞增殖减少，凋亡增加以及分化受损；另一方面导致破骨生成增加，原因包括：骨保护素（OPG）的表达量降低以及细胞核因子КB受体活化因子（RNAKL）和巨噬细胞集落因子（M-CSF）的表达量的增加。此外，阻断成骨细胞分泌Wnt蛋白导致骨髓间充质干细胞的维持受损。为了进一步证实成骨细胞分泌的Wnt蛋白对于骨质重塑的调控作用，我们构建了Col1^cre/+;Wl^sc/c;Catnb^ex3/+双突变小鼠，在双突变小鼠中，经典的Wnt信号通路在成骨细胞中增强，同时成骨细胞中Wnt蛋白的分泌被阻断。比较Col1^cre/+;Catnb^ex3/+单突变小鼠和Col1^cre/+;Wl^sc/c;Catnb^ex3/+双突变小鼠中的骨质重塑进程，结果表明成骨细胞分泌的Wnt蛋白可能直接对破骨形成和分化起到负调控作用。总的来说，这些研究支持了Wnt/Lrp5信号通路在骨中直接调控出生后骨质重塑，这个调控主要通过成骨细胞中的Wnt信号通路从以下两方面完成：成骨细胞介导的骨形成和由破骨细胞介导的骨吸收，成骨细胞中的Wnt信号通路的主要作用是促进成骨生成，抑制破骨生成。此外，成骨细胞为骨髓间充质干细胞（BMSCs）的维持提供了微环境，为骨髓间充质干细胞（BMSCs）微环境的识别提供了新的证据。