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背景:小鼠和人类的颌面部软骨由颅神经嵴细胞（Cranial Neural Crest derived Cells,CNCCs）迁移至面部发育而来,软骨细胞经过间充质细胞凝集、定向分化后,将其自身包埋在富含蛋白多糖（Proteoglycans,PGs）的基质中。PGs是细胞外基质中最重要生物大分子之一,具有多种生物学功能,通过附着在核心蛋白上的糖胺聚糖链（Glycoaminoglycan chains,GAGs）与各种生长因子、细胞表面受体、黏附分子、酶和外基质内糖蛋白的直接或间接作用参与信号转导,影响细胞行为,调控细胞迁移、黏附、分化、增殖、凋亡等过程。序列相似家族20成员b（Family of Sequence Similarity 20 Member b,Fam20b）是编码合成蛋白多糖糖基侧链的关键木糖激酶的基因,研究表明Fam20b缺失会导致多种蛋白多糖GAGs缺失。颌面部的软骨主要有梅克尔软骨（Meckel’s cartilage,MC）、颞下颌关节髁突软骨和鼻软骨,其中,MC是下颌骨发育过程中的模板结构,随着下颌骨的发育而逐渐消失,髁突软骨被归类于纤维软骨,除多种信号分子参与其发育过程外,还受到其周围组织和机械力的调控,只有鼻软骨和关节软骨一样,终身维持在透明软骨状态,鼻软骨作为面中部的主要支撑结构,是面中部的生长中心,具有推动面部向前、向下生长的作用。所以,本研究中,我们以鼻软骨为研究对象,来探究蛋白多糖GAGs缺失对小鼠颌面部软骨发育的影响及其作用机制。目的:本研究利用Wnt1-Cre;Fam20bf/f小鼠模型,即在Wntl-cre表达的位置（神经嵴来源的间充质细胞）特异性消除Fam20b表达,进而探究GAGs对神经嵴源性鼻软骨发育的影响及作用机制。方法:将Wnt1-Cre;Fam20bf/+小鼠与Fam20bf/f小鼠交配,获得Wnt1-Cre;Fam20bf/f小鼠胚胎,取同窝野生型（Wild Type,WT）为对照。利用原位杂交技术检测鼻软骨中Fam20b的表达水平,通过阿尔新蓝、番红固绿染色观察GAGs在鼻软骨中的表达情况,通过Masson染色观察鼻软骨形态变化,通过Sox9免疫组织化学染色和ColⅡ原位杂交实验观察胚鼠鼻软骨早期发育情况,通过细胞增殖实验和细胞凋亡实验观察鼻软骨中细胞存活能力,通过Aggrecan、Versican免疫组织化学染色观察特定PGs在鼻软骨中的表达情况,通过p-Smad1/5/8和p-Erk1/2免疫组织化学染色观察BMP信号在鼻软骨中的表达情况。结果:（1）Fam20b原位杂交实验显示:E12.5-E15.5时,Fam20b在WT小鼠颅神经嵴来源的鼻翼软骨、鼻中隔软骨、鼻甲软骨、软骨膜上均有不同程度的表达。（2）阿尔新蓝、Safranin-O染色显示:与WT小鼠相比,Wnt1-Cre;Fam20bf/f小鼠鼻软骨中染色均减弱,提示Fam20b特异性敲除导致小鼠鼻软骨中GAGs沉积明显减少。（3）Masson染色结果显示:Fam20b缺失小鼠表现出鼻背软骨缺损、鼻中隔未与继发腭融合、鼻甲处软骨膜断裂、软骨与周围组织界限不清等多种异常。（4）Sox9免疫组织化学染色和ColⅡ原位杂交实验结果显示:E12.5时,Sox9在Wnt1-Cre;Fam20bf/f小鼠鼻软骨上表达程度和范围略有减弱,ColⅡ在WT和Wnt1-Cre;Fam20bf/f小鼠上表达无明显差异,提示Wnt1-Cre;Fam20bf/f小鼠鼻软骨早期命运决定和软骨细胞发育未受影响。（5）Ki67细胞增殖实验和TUNEL法细胞凋亡实验结果显示:E13.5时,与WT小鼠相比,Fam20b缺失小鼠鼻软骨后部增殖水平降低,软骨膜凋亡水平增高,提示神经嵴来源间充质中GAGs减少显著影响鼻软骨细胞存活能力。（6）Aggrecan、Versican免疫组织化学染色结果显示:Wnt1-Cre;Fam20bf/f小鼠前部鼻翼及鼻背软骨中Aggrecan含量明显减少且分布不均,Versican在鼻软骨中表达出现紊乱,提示Fam20b缺失导致特定PGs合成异常,可能会影响到到信号分子的储存与释放。（7）免疫组织化学染色结果显示:p-Smad1/5/8在实验组和对照组小鼠之间未见明显差异,而Wnt1-Cre;Fam20bf/f小鼠鼻中隔和软骨膜上p-Erk1/2水平明显降低,提示Wnt1-Cre;Fam20bf/f小鼠非经典BMP信号传导途径在鼻软骨及软骨膜的激活受到抑制。结论:（1）CNCC来源间充质中敲除Fam20b使GAGs减少,导致神经嵴源性软骨发育不良,软骨不连续,未与继发腭融合等多种畸形。（2）Wnt1-Cre;Fam20bf/f小鼠鼻软骨早期命运决定未受影响,软骨体积减小可能是由于软骨膜细胞增殖减少和凋亡细胞增多引起的。（3）Fam20b缺失导致鼻软骨内PGs含量减少及分布异常,可能通过抑制Erk信号通路影响鼻软骨膜细胞的存活能力和向软骨细胞的分化潜能,最终导致鼻软骨发育不良。