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目的:地塞米松作为一种合成类糖皮质激素(glucocorticoid,GC)可透过胎盘进入胎儿体内,促进胎肺等重要脏器成熟并降低呼吸窘迫综合征的发生风险[1,2],因此被广泛应用于有早产风险的孕妇。近年来,研究证据表明,孕期地塞米松暴露(prenatal dexamethasone exposure,PDE)不仅可抑制胎儿宫内发育,引起出生体重和体长下降[3,4],而且会导致出生后多种成年疾病易感[5]。近期,我们通过动物实验发现,孕期地塞米松可造成子代关节软骨发育毒性[6]。但是,孕期地塞米松导致子代关节软骨发育毒性的发生机制尚不清楚。我们通过检测孕期地塞米松暴露(PDE)胎鼠软骨病理学变化和地塞米松处理软骨细胞后基因表达的影响,探讨地塞米松影响软骨发育的可能机制。方法:整体动物实验:健康Wistar雌性大鼠自然受孕,PDE组于孕9~20 d每天1次皮下注射给予地塞米松0.2 mg/kg。孕20天(GD20)处死母鼠,收集雌性胎鼠软骨样本。实时定量PCR技术检测软骨组织的蛋白聚糖(aggrecan),糖基转移酶(GTs),胰岛素样生长因子1(IGF-1),胰岛素样生长因子1受体(IGF-1R),蛋白激酶B(AKT)和激活剂蛋白质1(AP-1)mRNA表达;HE和番红O染色观察软骨组织形态;免疫组化法检测GTs,IGF-1,AKT和AP-1蛋白表达。细胞实验:另取GD20 Wistar胎鼠,提取胎鼠膝关节软骨细胞,分别地塞米松(100和500 nM),IGF-1(100μg/L),IGF-1R抑制剂NVP-AEW541(1μM),AKT抑制剂MK-2206(1μM),AP-1抑制剂SR-11302(1μM)和AP-1质粒处理24 h。DMB染色法检测细胞上清GAG含量;实时定量PCR技术检测细胞GTs,IGF-1R,AKT和AP-1 mRNA表达;Western蛋白质印迹法检测GTs蛋白表达。结果:在整体动物水平,与对照组相比,PDE组胎鼠关节软骨基质量降低。HE染色结果显示,与对照组相比,PDE组关节软骨未见明显结构紊乱,但其软骨细胞数减少,表层软骨细胞排列紊乱;番红O染色结果显示,与对照组相比,PDE组出现关节软骨基质染色着色变浅、着色不均一等现象。RT-PCR结果显示,与对照组相比,PDE组软骨基质合成基因Col2a1和aggrecan的mRNA表达水平降低(P<0.05)。免疫组化结果显示,与对照组相比,PDE组关节软骨糖基转移酶蛋白表达降低,RTPCR结果显示糖基转移酶的mRNA表达水平降低(P<0.05)。免疫组化结果显示,与对照组相比,PDE组关节软骨IGF-1通路蛋白表达降低,RT-PCR结果显示IGF-1通路的mRNA表达水平降低(P<0.05,P<0.01)。在细胞实验水平,与对照组相比,地塞米松处理24h后可导致软骨细胞糖基转移酶和IGF-1/AKT/AP-1表达降低(P<0.05);与地塞米松500 nM组相比,给予IGF-1处理可使上述软骨细胞GTs和IGF-1/AKT/AP-1通路的mRNA表达水平均升高(P<0.05,P<0.01)。与正常对照组相比,给予IGF-1处理后软骨细胞糖基转移酶的表达水平升高,给予IGF-1R/AKT/AP-1各抑制剂处理后软骨细胞糖基转移酶的mRNA和蛋白表达水平降低(P<0.05,P<0.01);与AP-1抑制剂组相比,IGF-1处理后软骨细胞糖基转移酶表达mRNA和蛋白水平变化不明显。与对照组相比,AP-1质粒处理组软骨细胞糖基转移酶的mRNA和蛋白表达水平升高(P<0.05)。结论:孕期地塞米松暴露可致子代雌性胎鼠软骨发育不良,表现为表现为关节软骨基质含量降低,aggrecan的含量显著减少。其机制可能是PDE致关节软骨IGF-1/AKT/AP-1通路低活性,进一步导致糖基转移酶表达抑制软骨基质合成受损有关。为探寻地塞米松关节软骨发育毒性作用机理提供了实验依据。