肥大软骨细胞的分化受到精细地调节。关节软骨细胞在生理条件下处于静息状态，而在病理条件下，如骨关节炎时，关节软骨细胞发生异常肥大分化，致使软骨组织被骨组织代替。Smad3基因剔除小鼠的关节软骨细胞异常肥大分化，生长板软骨细胞肥大区增宽，表明SMAD3分子抑制软骨细胞肥大分化。本研究利用体外软骨细胞培养、跖骨培养和间充质细胞微量培养技术，研究野生型和Smad3基因剔除小鼠的软骨细胞经GDF5、FGF、Ihh、Wnt、Notch信号刺激后，软骨细胞肥大分化的情况，并利用基因芯片技术寻找SMAD3分子直接调节的靶基因。通过本研究将明确SMAD3信号通路与何种信号通路相互作用调节软骨细胞肥大分化，以及SMAD3调节的靶分子在软骨细胞异常肥大分化中的表达情况，将增加我们对骨关节炎发病分子机制的了解和为临床疾病的预防、诊断和治疗提供分子靶标。