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关节软骨无血供,发生损伤时难以修复,是临床医学面临的一个巨大的挑战,也是再生医学研究的热点。多种生长因子与关节软骨的形成和再生有关,被广泛用于关节软骨损伤修复研究。我们前期研究发现,时空递送成纤维细胞生长因子2(FGF2)可促进软骨损伤的修复。但FGF2在软骨修复中的应用仍存在作用机制不明确、组织或细胞的靶向性以及与其它生长因子合理的联合应用等问题。解决以上问题可为FGF2在关节软骨修复的合理应用提供新的思路和依据,也有助于对关节软骨损伤修复机制的理解。本文深入研究了FGF2在关节软骨修复中的分子水平作用机制,考察了相关生长因子在关节软骨修复中的作用；分析了FGF2在关节软骨修复中的组织或细胞靶向选择性,为优化FGF2的递送提供了依据；研究了IGF1在关节软骨修复中的作用,为其与FGF2在软骨修复中的联合应用奠定了基础。主要研究结果或结论如下：1.软骨层／软骨细胞不是FGF2作用的有效靶位置。FGF2直接作用于软骨层或软骨细胞,可加速软骨细胞外基质的降解、抑制修复相关内源性生长因子的表达,并可引起软骨细胞纤维化,但不利于关节软骨的修复。2.FGF2可有效调节软骨下骨促进软骨形成。FGF2可以上调软骨下骨中BMP2和4等内源性生长因子的表达,进而上调软骨形成早期的关键转录因子SOX9的表达,从而调节软骨下骨促进关节软骨形成。3.软骨下骨在关节软骨修复中具有重要的作用。发现BMP信号途径抑制因子BMP3加剧了软骨下骨的破坏程度,进而影响了全层关节软骨损伤的修复；确证了软骨下骨及BMP信号途径在关节软骨修复中具有重要的作用。BMP3还可增加软骨细胞外基质的降解,干扰软骨细胞的生存,抑制浅层关节软骨损伤的修复。4.IGF1作用于软骨层/软骨细胞有利于关节软骨的修复。IGF1作用于软骨层或软骨细胞,可在关节软骨修复早期保护软骨层细胞,防止细胞外基质的降解,从而改善新生软骨与原有软骨间的整合性,促进关节软骨修复。综上所述,本文探讨了FGF2, BMP3, IGF1对关节软骨修复的作用及机制,发现：软骨下骨在关节软骨修复中具有重要作用；FGF2选择性作用于软骨下骨可调控其BMP信号途径,促进关节软骨修复；IGF1作用于关节软骨层/软骨细胞有利于新生软骨整合,促进关节软骨修复。本研究丰富了生长因子对关节软骨修复作用机制的认识,为FGF2在关节软骨修复中的优化递送奠定了基础。