转化生长因子-β（TGF-β） 超家族包括 TGF-β 的亚型、激活素/抑制素、抗缪勒管激素蛋白、生长分化因子（GDF） 和骨形态发生蛋白（BMP），它们在胚胎发生和成体组织稳态中起关键作用。

三种 TGF-β 亚型由不同染色体上的不同基因编码。TGF-β3 通过 Smad 依赖性通路和非 Smad 依赖性通路促进软骨生理学和病理学。Smad 家族包括介导 TGF-β 超家族成员信号传导的细胞内介质。根据其结构和功能特征，Smads 分为三大类：受体调节的 Smads（R-Smads）、常见介质 Smads（Co-Smads）和抑制性 Smads（I-Smads）。作为受体激酶的直接底物，R-Smads 可进一步分为 Smad2/3 和 Smad1/5/8，它们在关节炎的不同阶段都发挥拮抗作用。Smad 非依赖性通路由丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs）（包括细胞外调节激酶（ERK）、p38 激酶、c-Jun N 末端激酶（JNK））、磷酸肌醇 3-激酶（PI3K）/蛋白激酶 B（AKT）/哺乳动物雷帕霉素靶标（mTOR）和 Rho 样 GTP 酶介导。