轉化生長因子β信號與軟骨的發生、發育和維持*

張立智李雙 吳文美 張世民

（同濟大學附屬楊浦醫院骨科，上海 200090）

轉化生長因子 β（transforming growth factor β,TGF-β）超家族包括TGF-β和骨形態發生蛋白（bone?morphogenetic protein,BMP）兩個亞家族，30多個成員。它們參與了軟骨細胞從早期到終末期的分化過程，包括細胞的聚合、增殖、終末分化和關節軟骨的維持等。哺乳動物體內的TGF-β分子主要有3種:TGF-β1、β2、β3，在組織中分布不同。肋骨和脊椎軟骨中高表達TGF-β3，很少表達TGF-β1和TGF-β2；軟骨膜中TGF-β3表達也高于其他TGF-β。TGF-β2在四肢生長板的所有區域都有表達，在肥大區表達最高，而TGF-β1和TGF-β3主要表達在增殖和肥大區。在軟骨發生早期TGF-β表達增加，而在軟骨發育后期這些配體的表達均降低。研究還顯示，頜部髁軟骨發生過程中表達了所有的Smad蛋白，但在時間和空間上Smad信號子群體的表達不同[1]。因此，TGF-β貫穿了軟骨的整個發生和發展過程，在該過程中可能起了關鍵的調節作用[2]。為深入了解TGF-β的調節作用和機制，本研究對TGF-β信號調節軟骨的發生、發育和維持的相關研究做一綜述。

1 軟骨內成骨包括軟骨發生和生長板發育

骨骼主要是由軟骨和骨組成，除了頭蓋骨、中軸骨和四肢骨，骨骼大多是通過軟骨內骨化，透明軟骨板形成[3]。其過程首先是間充質干細胞黏附、聚集形成軟骨原基，高表達各種細胞黏附分子如神經鈣黏素（neural cadherin）和神經細胞黏附分子（neural cell adhesion molecule）。這些分子不僅調節細胞和細胞間的相互作用，還促進軟骨早期形成的轉錄因子Sox9的表達。Sox9能協同結構相關的轉錄因子Sox5和Sox6調節轉錄程序，促進Ⅱ、Ⅸ、Ⅺ型膠原，軟骨蛋白聚糖和聚集蛋白聚糖的表達[3]?！?br>