中国每年发生约500万例骨折,其中3-7%发生骨折延迟愈合或不愈合[1],对于患者身心以及整个社会的医疗、经济来说都是巨大的负担。因此,找到更好的促进骨再生、骨折愈合的方法对于骨科医生以及骨科领域的学者们来说有着至关重要的意义。大量研究发现Wnt信号通路在骨发育和骨再生的过程中有着重要作用,其中Wnt10b能够促进间充质干细胞成骨分化同时抑制其成脂肪分化。在Wnt10b过表达的转基因小鼠（FABP-Wnt10b mouse）发现:长骨中骨量增加了三倍[2]。此外,血清Wnt蛋白含量变化与骨折愈合进展高度相关[3],而增强Wnt信号通路则能够能够增强骨膜干细胞增殖能力[4],及促进骨质疏松大鼠的骨折愈合[5]。同时,Wnt信号通路对血管的生成及稳态起着重要作用[6]。激活血管内皮细胞Wnt/β-catenin通路,能够促进血管内皮细胞粘附蛋白VE-Cadherin的表达,从而促进新生血管的形成[7]。因此,激活局部Wnt信号可能同时增强骨膜干细胞功能及局部血管生成,从而诱导骨再生。组织特异性间充质干细胞具有自我更新以及多向分化的能力,是用于再生组织移植的良好细胞来源[8]。近年来,人脐带间充质干细胞（HUCMSCs）因其无创取材、转化应用方便等优点,成为目前再生医学研究的首选治疗细胞[9]。有研究表明,HUCMSCs具有很强的增殖能力,是一种无创来源的组织特异性干细胞[10],而且来自于胎儿组织,因此有着良好的增殖分化能力,更加适合临床上应用于各类疾病的细胞治疗,例如心脏病[11]、阿尔茨海默症[12]和骨关节炎[13]等。通过对应用于大鼠长骨骨折处的HUCMSCs分泌的外泌体[14]进行示踪,发现其可能与Wnt信号通路相互作用[15]。不过在体外研究中发现,HUCMSCs与传统的骨髓间充质干细胞（BMSCs）相比,其成骨分化能力相对较弱[16]。与此同时,临床研究表明HUCMSCs联合BMPs可有效促进股骨干骨折愈合[17],因此提高HUCMSCs促进成骨分化的能力是将该细胞用于骨折愈合治疗的关键所在。在这项研究中,我们用慢病毒逆转录的方法构建了一种可以高表达Wnt10b的新型HUCMSCs（HUCMSCsWnt10b）,经过实验验证得知这些细胞在体外具有很好的骨再生能力和自我增殖能力,同时成脂肪分化的能力不强。为了验证这种细胞的作用,我们构建了无法自我愈合的大鼠临界颅骨缺损模型,并用HUCMSCsWnt10b处理骨缺损,发现其能显著加速骨缺损修复,诱导VEGF-A的表达以及CD31+血管生成,并且这些效应可以被Wnt信号通路的抑制剂IWR-1削弱。为了进一步验证Wnt10b蛋白促进血管生成的能力,我们用含有Wnt10b蛋白的条件培养基处理人脐静脉内皮细胞（HUVECs）,结果表明其血管生成数量明显多于用不含Wnt10b的条件培养基处理的HUVECs,而这个效应可以被VEGF通路的抑制剂SU5416阻断,表明HUCMSCsWnt10b可以通过促进成骨和VEGF介导的血管生成在一定程度上促进骨再生从而促进骨缺损修复。但是从临床上来看,长骨骨折比颅骨这类扁骨骨折要更为常见,其愈合机制也同扁骨骨折不同,因此课题组构建了大鼠股骨骨折模型,并用HUCMSCsWnt10b处理骨折断端,发现其同样能促进股骨骨折的愈合,不过其促进修复的机制是否与促进颅骨缺损修复相同尚待进一步研究。