鹿茸是我国传统名贵的中药材,对于提高人体免疫系统和神经系统等机能具有显著的功效,因此倍受人们的青睐。在现有养殖条件下,探索如何提高鹿茸的产量以及品质具有重要的现实意义。血管生成和软骨内骨化是参与鹿茸形成中两个关键的生理学过程。血管生成可为鹿茸组织内的细胞运输营养物质,加速细胞的分裂与生长;于此同时软骨细胞在多种分子调控下,加快鹿茸软骨内骨化进程并参与血管入侵。因此在分子水平揭示鹿茸血管生成与软骨发育的调控机制对于提高鹿茸产量和品质具有重要意义。半乳糖凝集素1（Galectin1,Gal-1）作为调控肿瘤生长过程中重要的蛋白,一方面促进内皮细胞的迁移与增殖,另一方面诱导血管生成与入侵;同时,研究发现Gal-1在鹿茸生茸区骨膜干细胞内高表达。因此可以推测Gal-1参与了鹿茸血管生成及软骨发育过程,具体作用机制尚不明确。血管内皮生长因子（VEGF）作为促血管生长因子,能够强有效地调控血管生成,相关研究发现在鹿茸软骨组织内检测到VEGF的表达,VEGF是否参与调控鹿茸软骨发育尚无报道。此外,鹿茸快速生长的过程中需要消耗大量的氧气来提供能量,活性氧的积累却未阻止鹿茸的生长速度,这也表明鹿茸组织内过氧化物还原酶类（PRDXs）发挥着重要作用。通过检测前成软骨层和软骨层内PRDX1-6的表达水平,发现PRDX2的表达量随着软骨细胞的成熟而显著增加,除了清除活性氧的作用外,是否还具有其它生物学功能尚无报道。本研究通过分离培养鹿茸组织内的细胞（间充质细胞,前成软骨细胞和软骨细胞）,利用RNA干扰技术、蛋白免疫印迹、免疫共沉淀、实时荧光定量PCR和免疫荧光等技术分别研究Gal-1和VEGF在鹿茸软骨发育过程中的作用,以及PRDXs参与调控鹿茸软骨形成的机制,获得如下结果:1.Gal-1对鹿茸软骨细胞生长和分化的作用及机制研究（1）蛋白免疫印迹结果显示,间充质细胞向软骨细胞分化过程中,Gal-1有显著升高的趋势,表明Gal-1可能参与鹿茸软骨发育。在增殖性软骨细胞内,敲低Gal-1,下调Cyclin B1表达,上调P21的表达,抑制细胞增殖。（2）在肥大软骨细胞内,敲低Gal-1后,可以抑制Col10a和Runx2的表达,阻止鹿茸软骨细胞向肥大软骨细胞分化。进一步研究表明,Gal-1通过Wnt10b/β-catenin/Runx2信号通路调控Col10a的表达。（3）敲低软骨细胞Gal-1后,VEGF的表达受到抑制,间接影响鹿茸血管的生成。免疫共沉淀结果显示,Gal-1与Nrp1发生互作。进一步研究表明Gal-1与Nrp1发生互作通过激活YAP1信号,调控VEGF的表达。2.外源性VEGF对鹿茸软骨细胞的作用及其机制研究（1）VEGF在鹿茸间充质细胞像软骨细胞分化过程中均有表达,在间充质细胞内表达很微弱,但随着细胞的生长发育,VEGF的表达水平有显著上升的趋势。（2）添加外源VEGF,抑制软骨细胞Col2a、Sox9和IGFR1的表达,同时导致细胞形态由正常的梭形变为不规则的圆形。表明VEGF处理可以抑制鹿茸软骨细胞的生长。（3）VEGF通过抑制PRDX2和PRDX4的表达,诱导了细胞内氧化应激。同时,VEGF也促进了炎性因子IL-6的表达,最终导致鹿茸软骨细胞表型退化。此外,添加褪黑素可以有效地缓解VEGF诱导的氧化应激和炎症反应（4）蛋白免疫印迹的结果表明:褪黑素缓解VEGF诱导软骨细胞表型的退化通过激活AKT/CREB/Sox9信号通路以及抑制STAT5/IL-6信号通路。3.PRDX2在鹿茸软骨细胞中的作用及调控机制（1）鹿茸软骨细胞能够表达PRDX1-6蛋白酶类,前成软骨细胞向软骨细胞成熟过程中PRDX2的表达量是显著升高的。免疫组织化学结果显示,与鹿茸前成软骨层相比,PRDX2在鹿茸软骨层内阳性信号更加强烈。（2）敲低PRDX2后,下调了软骨细胞内软骨基质蛋白（Col2a,Aggrecan和COMP）的表达,同时也减少了蛋白多糖的合成,最终将抑制软骨细胞外基质的形成。（3）敲低PRDX2后,促进炎症因子IL-6的表达,并激活由IL-6调控的JAK2/STAT3信号通路,导致软骨基质蛋白合成受阻,并促进软骨细胞外基质的流失。（4）敲低PRDX2后,细胞内CTGF的表达受到显著抑制。进一步研究表明,PRDX2通过激活Wnt5a/YAP1信号通路调控CTGF的表达,从而调控软骨细胞外基质的形成。总结:本课题研究了Gal-1,VEGF和PRDX2在鹿茸软骨发育过程中作用及调控机制。结果表明,Gal-1和VEGF两者均参与调控鹿茸血管生成,但同时也都可以抑制鹿茸软骨细胞生长,这也从侧面阐述了鹿茸不可能像肿瘤一样无限地增长。PRDX2在鹿茸软骨发育过程中除了提供清除活性氧的能力外,还参与调控软骨细胞外基质的形成,对鹿茸软骨形成发挥了重要的作用,也极大地丰富了PRDX2的生物学功能。