细胞外基质（ECM）不仅为间充质干细胞（MSCs）提供机械支撑和生化信号，更通过相互反馈机制构建了一个动态精密的平衡系统。MSCs通过整合素受体感知ECM的机械信号。当整合素被激活后，会募集纽蛋白和踝蛋白形成黏着斑（FAs），通过细胞骨架将机械信号传递至细胞核。与此同时，整合素介导的黏附作用会激活磷酸化级联反应，并启动力学信号转导通路。作为整合素受体的最简三肽RGD，常被修饰后用于智能刺激响应材料研究，从而实现干细胞命运调控。

  已报道的工作多采用电场、光控、酶及磁场等多种刺激手段触发激活RGD。然而，这些外界刺激均可能在不同程度上干扰细胞正常生理活动。因此，开发不依赖外部刺激的智能笼状RGD材料需求日益迫切，其关键在于在不引入过量空间位阻的前提下实现 RGD结合位点的精确封闭。

  近期，团队在Langmuir发表了一篇题为“An Enzyme-Cleavable Cage on Integrin Adhesive Ligand Regulates Stem Cell Fate in An External Stimulus-Free Manner”的文章。该工作中采用具有相反电子效应的新戊胺和2,2,2-三氟乙胺，对环状肽cyclo(RGDfC)中的天冬氨酸侧链羧基进行化学修饰构建酰胺结构。将修饰后的RGD引入聚乙二醇二丙烯酸酯水凝胶体系后，间充质干细胞（hASC）无需外界刺激即可通过自身外分泌酶降解酰胺键。酰胺结构的相反电子效应导致出现降解速率差异，降解速率差异，进而调控细胞黏附、机械信号转导以及分化进程。

图1.酰胺化 RGD通过选定胺基与天冬氨酸侧链羧酸的缩合反应合成，并利用硫醇-烯点击化学与聚乙二醇二丙烯酸酯偶联，最终在光引发剂催化下整合至水凝胶网络。当 RGD被酰胺键笼闭时，整合素处于非激活状态；仅当细胞分泌外泌酶切割酰胺键后，间充质干细胞方能铺展并启动机械信号传导。

图2.黏附配体时间分布引发的力学信号转导 (a) hASCs在不同水凝胶（t-Bu-RGD-PEG、EtF3-RGD-PEG、RGD-PEG）表面黏附的免疫荧光染色（监测时间点：12、24、36、48小时）。t-Bu-RGD-PEG 12小时hASCs黏附面积与图3-5数据存在差异，可能由于免疫染色过程中弱黏附细胞脱落所致。(b) 实验水凝胶表面hASCs黏附面积统计结果 (c)实验水凝胶表面hASCs p-myosin II免疫荧光平均强度统计结果 (d) 实验水凝胶表面hASCs Lamin A/C免疫荧光平均强度统计结果 (e)实验水凝胶表面hASCs黏着斑总面积的统计结果（样本数=50，重复三次及以上）

  文章的第一作者是高分子科学与工程学院2019级博士研究生杨庶侯和2023级硕士研究生雷嘉成，通讯作者是魏强研究员和赵长生教授。

  论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.langmuir.5c02192