原代細(xì)胞BMSC向軟骨細(xì)胞的誘導(dǎo)分化的相關(guān)研究很多，目前較肯定的誘導(dǎo)因子主要有：TGF-β(transforminggrowthfactor-β，TGF-β)1、2、3，骨形態(tài)發(fā)生蛋白(bone morphogenetic protein，BMP)2、6、9、13，胰島素樣生長(zhǎng)因子-1(insulin-like growth factor-1，IGF-1)，軟骨源性發(fā)生蛋白cartilage-derived morphogenetic protein，CDMP)1、2及地塞米松等。TGF-β主要作用于誘導(dǎo)的早期階段，一般認(rèn)為通過其受體激活Smad傳導(dǎo)通路而啟動(dòng)軟骨特異性基因的轉(zhuǎn)錄，主要是上調(diào)Ⅱ型膠原的表達(dá)與合成。BMP2、6等則可明顯增強(qiáng)聚集蛋白聚糖(aggrecan)的表達(dá)與合成。IGF-l能明顯提高上述兩類因子的效能，增強(qiáng)它們的誘導(dǎo)作用，并能維持誘導(dǎo)后細(xì)胞的軟骨表型與功能。CDMP是軟骨分化早期的一類誘導(dǎo)因子，在胚胎肢體形成與軟骨發(fā)育方面具有重要作用，可促進(jìn)未分化的間充質(zhì)細(xì)胞向軟骨細(xì)胞分化。地塞米松是一種多效能的誘導(dǎo)因子，它能促進(jìn)向軟骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞及脂肪細(xì)胞等多種方向的分化。
此外，一些有利于軟骨原代細(xì)胞保持分化狀態(tài)的因素也具有不同程度的誘導(dǎo)作用，如低氧濃度、低血清濃度或無血清培養(yǎng)及高密度聚集培養(yǎng)等。但目前大多數(shù)研究于在體外成軟骨誘導(dǎo)分化，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)多數(shù)在關(guān)節(jié)內(nèi)進(jìn)行，這可能與誘導(dǎo)的在體內(nèi)異位(如皮下)成軟骨能力較低有關(guān)。研究表明，TGF-p1與地塞米松誘導(dǎo)后，BMSC可大量表達(dá)軟骨細(xì)胞特異性的細(xì)胞外基質(zhì)成分，但與聚環(huán)氧乙丙烯(pluronic)混合后，注射到裸鼠或豬自體皮下均不能形成成熟軟骨組織，而是形成血管化明顯的纖維樣組織；但是將其注射到關(guān)節(jié)內(nèi)環(huán)境中，則能形成成熟軟骨組織，甚至修復(fù)關(guān)節(jié)軟骨全層缺損。這說明關(guān)節(jié)內(nèi)微環(huán)境有利于BMSC向軟骨細(xì)胞分化。
總之，盡管BMSC向軟骨細(xì)胞分化的機(jī)制尚未*明了，但研究人員已經(jīng)掌握了其向軟骨細(xì)胞誘導(dǎo)分化的成熟方法，因此，原代細(xì)胞未來廣泛應(yīng)用于臨床的可能性大大增加。