軟骨組織之細胞外間質 (extracellular matrix, ECM) 中含有大量之黏多醣 (glycosaminoglycan, GAG) ，具有保水、維持關節的柔軟與強韌性之功能，然而現今報導黏多醣具有影響或協同調節細胞生長及分化之作用。依照黏多醣之組成雙醣單元不同而有不同之型態，包括肝硫素 (heparan sulfate, HS) 、軟骨硫素 (chondroitin sulfate, CS) 等，其影響細胞功能也有所不同。在此我們確認了軟骨硫素及肝硫素可促進 ATDC5 軟骨前驅細胞 (chondroprogenitor cell) 之貼附、生長以及分化成軟骨細胞 (chondrogenesis) 。其中軟骨硫素之ㄧ chondroitin-6-sulfate (C-6-S) 促進軟骨細胞分化之能力比過往使用之誘導物－胰島素 (insulin) 還佳。此外，改變最初細胞培養密度會影響軟骨硫素誘導軟骨細胞分化之時程，在高密度細胞培養模式會加速軟骨細胞分化成熟為肥大軟骨細胞 (hypertrophic chondrocyte) 而喪失原有軟骨細胞特性；相反的，以低密度細胞培養可維持軟骨細胞特性長達 23 天。有趣的是，在軟骨硫素誘導分化過程中發現細胞並無聚集現象 (condensation) 。但其不影響參與細胞聚集分子 － Sox9 、 N-cadherin 基因之表現。因此，軟骨硫素具有模擬細胞聚集進而誘導軟骨細胞分化之作用。最後，我們進一步探討 C-6-S 誘導 ATDC5 細胞分化之細胞內訊號傳遞因子，首先證實 C-6-S 透過 mitogen-activated protein kinase (MAPK) 中 p38 訊號傳遞誘導 ATDC5 軟骨細胞分化。本篇研究證實軟骨硫素具有促進細胞貼附、生長以及誘導軟骨細胞分化的功能。因此，軟骨硫素未來可應用於軟骨組織工程來達到臨床之軟骨組織修復與再生。

探討軟骨硫素誘導 ATDC5 軟骨前驅細胞分化之分子機轉

Chondroitin Sulfate Induces Chondrogenesis in ATDC5 Cells

Chondroitin Sulfate Induces Chondrogenesis in ATDC5 Cells