林川川的研究表明，提高海藻酸钠基水凝胶的硬度，基质细胞衍生因子和趋化因子受体4（促进细胞迁移相关因子）的表达增加，细胞的迁移能力也增加，而且这种迁移能力不依赖于整合素和蛋白酶水解基质。该研究还发现，较硬水凝胶中的细胞核内核纤层蛋白（一种细胞骨架蛋白）表达下调，细胞核随之软化，细胞获得更大的变形能力，更易于穿过三维基质的缝隙。由此得出结论，较硬的胞外基质可能通过转变干细胞的迁移策略以及软化细胞核赋予干细胞更强的迁移能力。除此之外，水凝胶支架的孔隙结构和降解性也会影响干细胞的迁移。细胞的迁移行为在一定弹性模量范围的二维水凝胶结构中表现出“趋硬性”，即细胞倾向于迁移到更硬的基质中。对这种现象的解释是细胞通过黏着斑锚定细胞外基质，黏着斑在细胞内与细胞骨架相连，基质对黏着斑的拉力使细胞获得牵引力。
 

黏着斑锚定的细胞外基质硬度越高，意味着细胞做相同的位移时获得的牵引力越强，细胞也就更倾向于向这个方向移动。但是在三维条件下关于细胞迁移与基质硬度的关系有不同的解释，有研究证实，在三维条件下基质的降解性而非基质硬度才是影响细胞迁移的主要因素。同样，Anita和Aligholi通过构建基质金属蛋白酶介导降解的聚乙二醇水凝胶，观察到细胞通过分泌蛋白酶降解周围基质发生迁移。之后Caliari等对这一现象进行了深入研究，他们推测随着基质的降解水凝胶对细胞产生的机械限制也随之减少，细胞获得更加有效的伸展，并最终引起YAP核定位水平上调，促进更多基因表达，造成细胞迁移的增加。
 

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.