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目的：通过基因优化合成大肠杆菌偏好性的fgf18基因片段；构建重组载体pET14b-Halo-hFGF18，表达纯化获得高纯度及具有生物学活性的rhFGF18蛋白，进行细胞荧光标记。给进一步研究FGFs作用机制打下基础。此外，用纯化得到的蛋白在分化液诱导下，诱导软骨细胞 ATDC5分化，观察 Halo-rhFGF18对软骨细胞的分化作用，并进一步利用RT-PCR和Western Blot技术分析相关基因的表达情况和相关信号通路，进而明确rhFGF18对软骨细胞分化作用。 方法：将合成的fgf18全基因与pET14b-Halo载体经Nco I和BamH I双酶切后连接，构建pET14b-Halo-hFGF18重组克隆载体。将克隆载体转化到OrigamiB(DE3)感受态细胞中，加入终浓度为1 mmol/L的IPTG常规诱导表达4小时后离心收集菌体，经超声破碎后得到以可溶形式表达的Halo-rhFGF18重组蛋白，再用Western Blot进行蛋白检测。之后利用蛋白等电点和肝素亲和性与肝素柱特异性结合进行肝素亲和层析纯化。得到高纯度重组蛋白后，利用MTT法分别检测Halo-rhFGF18蛋白对NIH3T3细胞和ATDC5细胞的促有丝分裂生物学活性，并与其它代表性FGFs活性相比较。为研究rhFGF18蛋白在细胞上的作用结合位点，我们用染料TMR和Halo-tag结合特性，在红色激发光下，对蛋白在细胞内进行作用定位。此外，我们也用RT-PCR和Western Blot检测了软骨分化过程中的相关基因表达和MAPK通路中相关蛋白，验证了Halo-rhFGF18对软骨细胞的分化作用和相关信号通路。 结果：根据 fgf18的编码序列进行全基因合成后克隆到 pET14b-Halo载体中，进行酶切鉴定和公司测序，表明成功构建 pET14b-Halo-rhFGF18重组质粒，将重组质粒转化到大肠杆菌菌株OrigamiB(DE3)感受态中。在一定优化条件下，成功诱导表达 Halo-hFGF18蛋白，并检测为可溶性蛋白。利用肝素亲和性进行纯化，得到高纯度 Halo-rhFGF18蛋白。然后，利用 MTT法检测Halo-rhFGF18蛋白和其它FGFs对NIH3T3和ATDC5细胞的促增殖活性，结果表明，与aFGF和bFGF蛋白的增殖活性相比，纯化后的Halo-rhFGF18蛋白的增殖活性相对较弱，且与非融合FGF18蛋白活性相似。而对于ATDC5细胞的增殖活性较NIH3T3细胞更加显著，与bFGF相当，比aFGF强。此外，我们探索了Halo-FGF18在诱导液下对软骨细胞的分化作用，结果显示，Halo-rhFGF18在诱导液中，促进软骨细胞分化相关基因表达，并随着分化时间延长，促进软骨内骨化。我们通过 Western Blot检测 MAPK家族相关蛋白表达，证明了Halo-FGF18主要通过ERK信号通路刺激软骨分化。 结论：本实验利用大肠杆菌表达系统成功的诱导表达 Halo-rhFGF18蛋白，并通过肝素柱纯化获得纯度较高的Halo-rhFGF18蛋白。纯化后的rhFGF18蛋白对NIH3T3细胞和ATDC5细胞有显著的增殖活性，且与非融合FGF18作用相当，此外，通过 Halo-hFGF18在诱导液中对 ATDC5细胞的分化作用，证明了Halo-hFGF18通过ERK信号通路促进软骨细胞分化。