目的:本文通过模拟软骨发育的微环境,探究线粒体自噬在骨髓间充质干细胞（Bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）向软骨分化中的作用。首先,通过分析不同兔龄段软骨细胞的线粒体状态,明确线粒体自噬与软骨细胞的发育有关;然后通过评价软骨细胞和BMSCs中线粒体的形态,反映BMSCs分化与线粒体自噬的关联;再通过诱导与抑制调控线粒体自噬,探讨其对BMSCs分化的影响。最后通过构建水凝胶包裹细胞的三维体系,进一步探究线粒体自噬在胶原基水凝胶诱导BMSCs成软骨分化中的作用。方法:第一部分,对不同兔龄段软骨细胞进行线粒体染色,然后再观察BMSCs向成软骨分化过程中线粒体自噬的变化情况,最后,通过聚合酶链式反应（PCR）检测线粒体自噬基因BNIP3L和软骨基因Col2A的表达。第二部分,实验分三组:正常软骨诱导培养组、雷帕霉素诱导组、氯喹抑制组。首先对线粒体进行自噬染色,然后通过免疫印迹检测自噬相关蛋白LC3,最后通过免疫荧光染色检测三组BNIP3L和Col2A的表达。第三部分,用甲基丙烯酸干对胶原水凝胶进行改性,用侵入式测氧仪器测量水凝胶内部的含氧量,线粒体染色观察自噬程度,细胞骨架染色、细胞活死、CCK8观察细胞增殖,切片染色观察细胞基质的分泌。结果:与老年兔的软骨细胞相比,线粒体染色结果发现幼兔软骨细胞线粒体数目较多,为自噬提供动力的细胞骨架微丝结构明显。在BMSCs成软骨分化过程中,PCR发现软骨诱导组BNIP3L和Col2A的表达显著高于基础培养组。线粒体自噬染色结果发现自噬诱导剂雷帕霉素组中的线粒体自噬活动活跃,细胞骨架微丝结构逐渐减弱,细胞形态逐渐由长梭形变为卵圆形,自噬抑制剂氯喹组细胞的微丝结构基本未发生改变,细胞形态仍保持长梭形。WB检测发现氯喹抑制组中LC3BII在细胞体内积累,免疫荧光发现相比较于正常组和自噬抑制氯喹组,雷帕霉素诱导组BNIP3L和Col2A的表达量增多。线粒体染色结果发现胶原水凝胶包裹的BMSCs中,线粒体状态逐渐分裂成点状。HE染色发现,在培养后期,细胞形态逐渐变成椭圆形或圆形。TB染色在21天时出现明显的蓝紫色异染区域。细胞活性FDA/PI染色发现胶原水凝胶中的细胞数量随天数的培养逐渐增多,细胞骨架F-actin染色结果发现培养后期细胞铺展增多。结论:线粒体自噬与软骨细胞发育有关,在一定程度上参与BMSCs向成软骨方向分化;BMSCs向成软骨分化过程中,自噬有可能促进BMSCs向成软骨分化;胶原水凝胶的微环境在一定程度上激活线粒体自噬,并通过低氧、力学刺激等相关因素影响BMSCs向成软骨分化。