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Notch信号通路主要由Notch受体、Notch配体以及转录因子CSL［CBF1, SU(H), LAG1］构成。在人类等哺乳动物中，Notch信号通路包括4个同源受体（Notch1、Notch2、Notch3和Notch4）和5个同源配体，即Delta样配体（Delta-like ligand）Dll1、Dll3、Dll4和Serrate样配体Jagged1、Jagged2。骨骼系统中表达最多的配体为Jagged1，Notch1和Notch2在成骨细胞、骨细胞、破骨细胞中表达，Notch3仅在成骨细胞和骨细胞中表达［3］。Notch信号是通过细胞与细胞间的相互作用传递的，一个细胞上的跨膜配体激活另一个相邻细胞上的跨膜受体［4］。Notch受体是一类复杂的Ⅰ型单程跨膜蛋白，由胞外区（Notch extracellular domain，NECD）、跨膜区和胞内区（Notch intracellular domain，NICD）构成。NECD由一定数量的表皮生长因子（epidermal growth factor，EGF）重复序列和负调控区（negative regulatory region，NRR）组成，该结构在Notch受体与配体结合的过程中发挥重要作用。NICD由近膜免疫球蛋白κJ区重组信号结合蛋白（recombination signal binding protein for immunoglobulin κ J region，RBPJ）相关分子结构域（RBPJ association module，RAM）、锚蛋白重复区［锚蛋白重复序列（ankyrinrepeat，ANK）结构域］、反式激活结构域（trans-activating domain，TAD）以及富含脯氨酸/谷氨酸/丝氨酸/苏氨酸的结构域（proline，glutamic acid，serine，and threonine，PEST）构成，在下游基因转录的激活和调节Notch的降解方面发挥作用［5］。经典Notch信号通路的激活机制为三步切割裂解模式［6］，即通过相邻细胞的Notch配体与受体相互作用，对Notch蛋白进行3次剪切。首先Notch受体在高尔基体被Furin样转化酶切割成NECD和NICD，两者以异质二聚体的形式存在于细胞膜的两侧。当NECD与配体结合时，Notch信号通路被激活。随后，第2次蛋白水解发生，Notch受体在肿瘤坏死因子-α转换酶（TNF-α converting enzyme，TACE）的作用下被裂解为2个片段，其中N端裂解产物NECD被相邻的配体表达细胞经胞吞作用吞噬，C端裂解产物则在γ-分泌酶的介导下进行第3次切割，切割完毕后形成Notch受体的活性形式NICD。随后，NICD从细胞膜内侧脱离至细胞质中，并转移到细胞核内，通过与CSL特异性结合，启动下游靶基因Hes、Hey等的转录［7］，从而完成Notch信号通路的激活。
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