The molecular mechanisms of glycosaminoglycan biosynthesis regulating chondrogenesis and endochondral ossification

软骨内骨化 软骨细胞 细胞生物学 软骨发生 糖胺聚糖 软骨 生物 解剖 干细胞
作者
Yongjian Chen,Khalid Mehmood,Yung-Fu Chang,Zhaoxin Tang,Ying Liu,Hui Zhang
出处
期刊:Life Sciences [Elsevier]
卷期号:335: 122243-122243 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.lfs.2023.122243
摘要

Disorders of chondrocyte differentiation and endochondral osteogenesis are major underlying factors in skeletal developmental disorders, including tibial dysplasia (TD), osteoarthritis (OA), chondrodysplasia (ACH), and multiple epiphyseal dysplasia (MED). Understanding the cellular and molecular pathogenesis of these disorders is crucial for addressing orthopedic diseases resulting from impaired glycosaminoglycan synthesis. Glycosaminoglycan is a broad term that refers to the glycan component of proteoglycan macromolecules. It is an essential component of the cartilage extracellular matrix and plays a vital role in various biological processes, including gene transcription, signal transduction, and chondrocyte differentiation. Recent studies have demonstrated that glycosaminoglycan biosynthesis plays a regulatory role in chondrocyte differentiation and endochondral osteogenesis by modulating various growth factors and signaling molecules. For instance, glycosaminoglycan is involved in mediating pathways such as Wnt, TGF-β, FGF, Ihh-PTHrP, and O-GlcNAc glycosylation, interacting with transcription factors SOX9, BMPs, TGF-β, and Runx2 to regulate chondrocyte differentiation and endochondral osteogenesis. To propose innovative approaches for addressing orthopedic diseases caused by impaired glycosaminoglycan biosynthesis, we conducted a comprehensive review of the molecular mechanisms underlying chondrocyte glycosaminoglycan biosynthesis, which regulates chondrocyte differentiation and endochondral osteogenesis. Our analysis considers the role of genes, glycoproteins, and associated signaling pathways during chondrogenesis and endochondral ossification.
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