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目的:探讨了低氧通路中的关键转录调控因子低氧诱导因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)对骨形态发生蛋白2(bonemorphogenetic protein2,BMP2)诱导干细胞成软骨分化以及成骨分化的影响,阐明HIF-1α在干细胞软骨、成骨分化中的作用。方法:构建及扩增相应腺病毒AdBMP2、AdHIF-1α、AdGFP,感染目的干细胞珠C3H10T1/2;RT-PCR验证目的基因的表达;Westernblot检测了成软骨分化、成骨分化关键转录调控因子Sox9、Runx2的表达;Real-time PCR法检测成软骨、成骨分化标志物COL2A1、aggrecan、COL1A1和ALP的mRNA表达;Alcian blue、ALP(alkalinephosphatase,ALP)及Alizarin red S染色分别检测软骨细胞外基质、碱性磷酶活性及骨基质钙盐沉积情况;并且在体外实验了解HIF-1α对BMP2诱导胎鼠肢芽骨骼发育过程中的影响;且进行干细胞裸鼠皮下移植,观察不同处理组所形成骨块的组织结构情况。结果:HIF-1α明显增加了BMP2诱导的Sox9以及下游COL2A1、aggrecan等成软骨分化相关基因的表达,抑制了BMP2诱导的Runx2及其下游基因COL1A1、ALP等成骨分化相关基因的表达;Alcian blue染色结果显示HIF-1α促进了软骨细胞外基质的分泌,ALP染色及茜素红染色提示HIF-1α抑制了ALP的活性及骨基质钙盐沉积;同时抑制了BMP2诱导的胎鼠肢芽内软骨增生区向肥大区的转化,进而抑制了肢芽骨骼中软骨内骨化过程;体内试验中,HIF-1α明显增强了BMP2诱导干细胞软骨分化及软骨结构的形成,抑制了干细胞成骨分化及软骨内骨化。结论:HIF-1α明显增强了BMP2诱导的干细胞成软骨分化,抑制了成骨分化及软骨内骨化过程,维持了软骨表型。