细胞迁移在创面愈合等组织修复过程中非常重要，在这个过程中，细胞必须穿过细胞外基质才能到达损伤部位，基质为干细胞提供了一个复杂的微环境，微环境中的各种因子如损伤部位释放的生物化学因子和基质的机械性能都会影响细胞的迁移。趋化性是细胞固有的应答方式，细胞具有向化学因子浓度高的部位迁移的特性。在水凝胶负载间充质干细胞培养体系中，细胞迁移受到生物化学和机械因素的共同影响。
 

目前，越来越多研究者关注基质的机械因素对干细胞迁移的影响，如基质硬度、孔隙结构、降解性等。机械信号诱导的细胞迁移涉及一系列复杂的机械－化学耦合过程。细胞与基质之间通过各种物质如肌球蛋白、肌动蛋白、整合素、桩蛋白等分子实现相互作用。干细胞感知到水凝胶支架的机械性能后，可以通过影响Twist1/G3bp2等信号通路转导，调控下游细胞与基质连接蛋白和细胞运动相关蛋白转录合成，促进或抑制细胞迁移，完成细胞对水凝胶支架微环境的感知调节。有研究认为，细胞的自身特性如变形能力特别是细胞核的变形能力也会影响细胞的迁移。
 

多项研究观察到干细胞通过感知水凝胶支架的机械性能，调节自身的迁移和铺展。干细胞迁移的类型有两种，一种是间充质迁移，另外一种是阿米巴样迁移。间充质迁移是牵拉依赖性模式，其中细胞牵拉细胞外基质以产生定向拉力。在这种模式下，细胞依赖于与周围基质的强粘附作用，并诱导基质蛋白水解降解和重塑细胞外基质，以便细胞迁移通过组织。在阿米巴样迁移过程中细胞利用收缩驱动前进，通过富含肌动蛋白的细胞突起的前缘极化过程进行迁移，这种迁移模式利用细胞和基质的弱粘附作用，并且不依赖于蛋白水解降解细胞外基质。
 

出自《水凝胶的机械性能对间充质干细胞行为的影响》作者:关丁丁，李伟 ，孔维诗.