Indian Hedgehog信号通路在软骨细胞成熟及转分化过程中的调控作用

目的探究Indian Hedgehog(IHH)信号通路对软骨内成骨过程中软骨细胞成熟以及转分化的影响。方法取10日龄野生型小鼠的胫骨组织,采用原位杂交和免疫组织化学染色检测生长板区域IHH信号通路相关分子Ihh、Ptch1和Gli1的表达水平。构建肥大软骨细胞特异性Ihh基因敲除小鼠(Col10a1^(Cre/+);Ihh^(null/C)),并采用影像学检查和阿利新蓝染色评估该小鼠的骨骼发育状况。构建肥大软骨细胞IHH信号通路持续激活小鼠(Col10a1^(Cre/+);R26Smo^(M2/M2)和Col10a1^(Cre/+);Ptch1^(LacZ/C)),采用HE染色、原位杂交和TUNEL染色分别对受精15.5天胎鼠胫骨组织形态结构、Ihh(肥大软骨细胞分子标志物)和Col1a1(成骨细胞分子标志物)以及肥大软骨细胞凋亡水平进行检测;另外应用HE染色对10日龄小鼠的胫骨组织进行组织学分析。结果肥大软骨细胞合成分泌IHH,但不表达Ptch1和Gli1。抑制肥大软骨细胞合成IHH蛋白会导致出生后小鼠出现侏儒症;X线检查结果显示小鼠出现严重的骨骼发育不良,包括胸廓狭小、球形头骨以及椎骨发育异常等表现。持续启动IHH信号通路时,胚胎早期软骨细胞成熟分化过程虽未见异常,但是出生后小鼠的骨小梁、骨内膜以及皮质骨等结构均出现一定的异常表现。结论IHH信号通路虽然不参与肥大软骨细胞的终末分化过程,但在软骨细胞转分化的过程中起到了重要的调控作用。