组织器官纤维化主要表现为细胞外基质堆积、形成疤痕和器官功能性病变,并且皮肤、小肠、肺脏、肝脏和心脏发生病变时通常伴随纤维化发生。骨纤维化通常发生在骨纤维异常增殖症、髓系白血病以及肿瘤骨转移等病理情况下,且伴随骨异常新生。近些年研究发现成骨前体细胞中的Wnt信号通路在上述骨纤维化病理过程中发挥重要作用,采用Osterix-Cre特异性激活骨祖细胞中Wnt/β-catenin信号通路可以诱导类似病理情况下的骨纤维化。然而,分析发现Osterix-Cre可以标记多种骨基质细胞,因此有必要在骨纤维化小鼠模型中进一步追踪发现参与骨纤维化的新型效应细胞。此外,近年研究发现成骨细胞以及前体细胞可诱导继发性髓系恶性肿瘤,而且,在一些实体肿瘤的骨转移过程中可促进免疫抑制反应,从而支持肿瘤生长,因此,进一步探索骨纤维化对于髓系细胞发育和免疫的调节作用具有重要研究和应用价值。本项研究实验结果发现,采用Col3.6-Cre激活β-catenin表现出的骨纤维化表型和上述Osterix-Cre介导的以及病理性情况下的骨纤维化表型类似。体内细胞追踪结果显示Col3.6-Cre可以标记一小群成骨前体细胞和表达CD11b^-CD45^-CD115⁺Col1⁺的非典型性髓系纤维细胞。当Col3.6-Cre特异性激活β-catenin时,这两群细胞表达肌成纤维细胞特异性标记,并且分别在骨小梁和骨内膜区域附近大量扩增,从而明确了由成骨前体细胞和髓系纤维细胞参与骨纤维化过程。细胞追踪实验证明,这群Col3.6-Cre标记的髓系纤维细胞由髓系前体细胞分化而来,而并非来自介于破骨细胞和成纤维细胞之间的过渡类型细胞。检测结果说明骨纤维化过程中,由细胞因子和信号蛋白形成β-catenin/TGFβ1/VEGF促纤维化信号级联反应,从而诱导激活上述成骨前体细胞和髓系纤维细胞。在另一方面,我们研究发现骨髓中CD11b⁺Gr1⁺标记的髓系细胞比例显著上升,而c-Kit⁺CD11b⁺Gr1⁺标记的髓系前体细胞的比例却发生显著下降,而且发现标记为CD11b^midCD11c^midF4/80^low和CD11b^midCD11c⁺F4/80⁺的单核细胞来源且处于早期分化状态的树突细胞分别在骨髓和外周血中大量扩增。不仅如此,我们还检测到GM-CSF在纤维化骨微环境中表达显著上升。我们进一步发现标记CD11b^midGr1^lowCD11c^mid和CD11b^midGr1^lowCD11c⁺且细胞表面主要组织相容性复合体特征为MHC-I^low/-和MHC-II^-的髓系细胞分别在骨髓和外周血中的比例显著上升,且效应记忆T细胞的比例显著下降。这些结果显示骨纤维化可诱导形成未成熟单核细胞来源的树突细胞,并且可能作为髓系抑制细胞发挥免疫调节作用。此外,我们还发现初始T细胞的比例显著上升且大量扩增,从而与以往研究发现的髓系纤维细胞可能作为一种有效的抗原呈递细胞的功能相吻合。上述实验结果说明骨纤维化具有潜在的促进髓系细胞分化和免疫调节的作用。综上所述,我们利用Col3.6-Cre诱导激活Wnt/β-catenin信号通路建立骨纤维化小鼠模型,同时追踪标记参与纤维化大量扩增的效应细胞,其中包括成骨前体细胞和一群特殊的髓系纤维细胞,不仅如此,我们还发现骨纤维化微环境对骨髓和外周血中单核细胞和免疫细胞的发育和招募的发挥调节作用。上述结果不仅进一步为骨纤维化提供了潜在治疗靶点,并且初步探索了骨纤维化对髓系细胞发育和免疫调节作用。