近年来,研究发现细胞外基质弹性对多种细胞,如终末分化细胞,癌症细胞和干细胞的分化、迁移、增殖等功能具有重要调控作用。文献证实基质弹性能够影响Wnt信号及下游的靶基因转录翻译,进一步影响细胞的行为及多种生物学功能。Wnt蛋白家族的表达调控和下游信号在软骨和骨骼发育中有关键作用,其中Wnt3a蛋白在体内和体外均参与软骨形成和软骨分化的调节,它可以激活β-catenin-Tcf/Lef的转录翻译导致软骨细胞的去分化。然而,Wnt3a自身表达调控机理以及细胞外基质弹性影响软骨细胞表型维持机理仍有许多未知的空白。本研究针对生物力学及细胞生物学研究者们目前投入最多精力的问题作为切入点,通过将临床医学中最难攻克的关节软骨性疾病和最为热点的组织工程材料中细胞对所在环境的适应性这两方面的问题进行结合。通过设计一系列实验深入研究基质弹性对Wnt3a表达水平的影响,从蛋白、mRNA和基因水平,分别运用Western blotting,Real time-PCR,Luciferase assay的方法发现较硬基底刺激β-catenin启动Wnt3a基因表达,使得Wnt3a蛋白升高,从而进一步引起软骨细胞的去分化。在这一现象的背后,我们发现了β-catenin对Wnt3a的直接调控作用,进一步丰富了Wnt3a自身表达调控的机理。该研究对组织工程中细胞粘附材料及植入材料的细胞外基质弹性特征具有重要意义,同时对骨性关节疾病的病因学探索不仅具有基础研究意义,也具有重要医学应用前景。