目的研究表明,脂多糖(Lipopolysaccharides,LPS)对胚胎发育的影响与临床上观察到的许多病症相关,包括吸收胎、胎儿宫内死亡、胎儿宫内生长迟缓以及早产等,而绝大多数胎儿宫内发育迟缓伴有骨骼发育迟缓,但是LPS影响骨骼发育的机制并不明确。本研究以鸡胚为模式动物,探讨LPS引起胚胎骨骼发育迟缓的机制。方法将鸡胚孵育至1.5天通过气室给予200μl LPS(10μg/ml),之后隔天给予同剂量LPS,孵育至8天及17天时收获胚胎。利用阿利新蓝染色及阿利新蓝-茜素红双染显示骨骼发育情况;利用石蜡切片HE染色、免疫荧光染色显示跖骨生长板结构及软骨细胞形态学改变,利用q-PCR、western blot、细胞转染降调相关基因表达、流式细胞术、DHE(超氧阴离子荧光探针)等方法检测调控骨骼生长发育的关键基因及影响这些关键基因的因素。结果阿利新蓝染色和阿利新蓝-茜素红骨骼双染结果表明,LPS抑制了8天和17天鸡胚长骨的长度。对生长板进一步的形态学分析显示LPS导致鸡胚长骨生长板增生区变长、肥大区变短,然而生长板中软骨细胞的增殖没有明显的变化。免疫荧光、免疫印记及q-PCR的实验结果显示软骨细胞增殖的调节基因Sox9及结构基因Col2a1在m RNA和蛋白水平上表达明显上调。LPS暴露明显下调软骨细胞肥大分化调节基因和结构基因Runx2、Col10a1及Vegfa在8天鸡胚后肢和17天鸡胚跖骨中的表达。我们进一步通过Sox9 si RNA转染ATCD5细胞将调细胞中的Sox9水平,结果显示Col2a1、Runx2和Col10a1的表达减少,这表明Sox9在LPS延迟生长板中增殖软骨细胞向肥大软骨细胞转变过程中的重要作用。实验结果还显示:在LPS存在的情况下,抗氧化防御调节剂Nrf2高表达,并且相关基因SOD1,SOD2和GLRX的活性在17天鸡胚跖骨和ADTC5细胞中均升高;同时观察到LPS处理的ATDC5细胞内ROS水平增高。我们继续在ATDC5细胞中敲除Nrf2,结果发现Sox9,Col2a1,Runx2,Col10a1和Vegfa的表达也下降。结论我们的实验结果表明LPS暴露可以抑制鸡胚长骨生长板中软骨细胞从增殖向肥大转变的过程,LPS通过诱导过量ROS、Nrf2的产生引起Sox9过表达,触发下游基因级联反应,导致Col2a1、Runx2等基因异常表达,从而抑制增生区软骨细胞的肥大,进而引起生长板变短,增生区和肥大区比率异常,最终引起长骨变短。