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转化生长因子-β(TGF-β)超家族包括TGF-β 的亚型、激活素/抑制素、抗米勒管激素蛋白、生长分化因子(GDF)和骨形态发生蛋白(BMP),它们在胚胎发生和成体组织稳态中起关键作用。

三种TGF-β亚型由不同染色体上的不同基因编码。TGF-β3通过Smad依赖性通路和非Smad依赖性通路促进软骨生理学和病理学。Smad家族包括介导TGF-β超家族成员信号传导的细胞内介质。根据其结构和功能特征,Smads分为三大类:受体调节的Smads(R-Smads)、常见介质Smads(Co-Smads)和抑制性 Smads(I-Smads)。作为受体激酶的直接底物,R-Smads可进一步分为Smad2/3和Smad1/5/8,它们在关节炎的不同阶段都发挥拮抗作用。Smad非依赖性通路由丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)(包括细胞外调节激酶(ERK)、p38激酶、c-Jun N末端激酶(JNK))、磷酸肌醇3-激酶(PI3K)/蛋白激酶B(AKT)/哺乳动物雷帕霉素靶标(mTOR)和Rho样GTP酶介导。