除了调节成骨细胞的分化，RUNX2还通过调节软骨细胞的成熟来调节骨骼发育(Takeda etal . 2001)。软骨细胞成熟发生在软骨内骨化过程中。甲状旁腺激素受体(PTHR1)和印度hedgehog基因(IHH)的表达是软骨细胞成熟的标志。双敲除Runx2和Runx3的小鼠显示完全没有软骨细胞成熟，因此，异常的肢体生长。根据小鼠研究，RUNX2直接调控IHH基因的转录。IHH基因启动子中的RUNX2结合位点在人类中是保守的(Yoshida et al. 2004)。同样基于小鼠研究，RUNX2正调控NELL1(神经egfl -样1)的转录，这是软骨形成的关键功能中介，但尚未证实RUNX2与NELL1基因位点的直接结合(Li et al. 2017)。Runx2结合位点存在于小鼠Col10a1基因的增强子中，编码X型胶原蛋白，这是一种肥厚软骨细胞的标记物，对软骨内骨形成至关重要。虽然需要结合Runx2，但不足以触发Col10a1转录(Gu et al. 2014)。