鹿茸的整个生长过程与胚胎长骨的方式相似,涉及软骨内成骨完成发育
[8]。在AnSCs成软骨分化过程中,
SOX9为软骨生成的关键调节因子,可靶向调控
COL2
A1、胶原蛋白Ⅸ型(collagen type Ⅸ,
COL9)、胶原蛋白Ⅺ型(collagen type Ⅺ,
COL11)、聚集蛋白聚糖(aggrecan,
ACAN)和软骨寡聚基质蛋白(cartilage oligomeric matrix protein,
COMP)等软骨基质相关基因的表达,从而影响软骨形成进程
[43]。根据不同机体的生理状态和靶细胞的类型,RA可以直接或通过转录因子间接调控基因转录表达
[44-45]。已有研究表明,ATRA可调控软骨发育的关键基因
SOX9、
COL2
A1等的表达
[46]。同时,已有体内试验证实饲喂维生素A或向鹿角柄周围注射ATRA可以促进初角茸或再生鹿茸生长
[47-48],并调控鹿茸组织中软骨细胞、成骨细胞和破骨细胞的分化
[49]。Si等
[14]研究表明,在梅花鹿饲粮中添加维生素A可显著提高鹿茸产量,并且参与将ROH转化为RAL、RA的相关基因显著上调,包括视黄醇脱氢酶13(retinol dehydrogenase 13,
RDH13)、短链脱氢酶/还原酶家族16C成员5(short chain dehydrogenase/reductase family 16C member 5,
SDR16
C5)、脱氢酶/还原酶(dehydrogenase/reductase,
DHRS)、
ALDH1
A等。此外,Zhang等
[50]对鹿茸不同发育阶段差异基因进行加权基因共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)后发现,骨化阶段相关模块的模块基因在RA受体信号通路中显著富集。Allen等
[47]发现在鹿茸的各分化阶段均含有较高水平的维生素A,且在鹿茸的不同层区(茸皮、前软骨区、软骨区、骨化区)均检测出了ATRA或4-oxo-RA,同时,鹿茸间充质层、软骨区高度表达
RARα、
RXRβ等。以上结果表明,鹿茸各层组织中存在内源性维生素A及其代谢产物,并可能通过旁分泌的方式参与鹿茸的生长与分化调控。此外,张虹亮
[26]研究发现,ATRA可活化
RARα和
RXRα受体进而通过
BMP2-
Wnt4-Runt相关转录因子1(Runt-related transcription factor 1,
RUNX1)信号通路诱导鹿茸软骨细胞的分化。同样,Williams等
[51]通过比较软骨和软骨肥大区等部位参与ROH合成、运输和降解的基因产物的表达发现,
ALDH1
A2在软骨周围高度表达,而软骨肥大区等几乎无法检测到。以上结果提示,不同细胞类型与不同发育阶段的RA反应性往往表现出显著差异
[52-53]。因此,RA信号通路可参与鹿茸生长调控,但RA信号通路对AnSCs成软骨分化效率的作用机制仍需进一步研究。