基質硬度是影響干細胞分化命運的重要物理因素，通過調控生物材料的硬度從而指導干細胞定向分化已經在組織工程中得到較為廣泛的應用。然而，何種硬度能夠調控干細胞向腱系分化尚存在爭議。此外，研究表明宿主免疫細胞可與植入體內的生物材料相互作用，并通過旁分泌信號調節干細胞的生物學行為和功能。然而，這些信號在干細胞腱系分化中的作用尚不清楚。

在這項工作中，研究團隊發現較軟硬度通過抑制ERK1/2信號通路促進了干細胞的腱系分化；然而，較軟硬度也同時激活巨噬細胞的氧化應激、誘導其向促炎表型極化，并分泌促炎因子抑制干細胞的腱系分化。當硬度和巨噬細胞旁分泌信號同時刺激時，MSCs在較軟硬度基質上仍表現出增強的肌腱分化能力，提示較軟硬度本身對肌腱分化的促進作用可覆蓋或者逆轉硬度介導的巨噬細胞旁分泌信號帶來的不利影響。將不同硬度材料植入大鼠皮下2周后，較軟材料僅誘導較低的組織炎癥，并促進肌腱樣組織的形成。該研究綜合考慮了不同硬度對干細胞腱系分化的直接和間接調控作用，進而明確了適于肌腱再生的材料硬度，為肌腱組織工程支架的優化設計提供參考依據，也為肌腱再生微環境的多維度調控提供了新思路。

東南大學醫學院2018級本科生盛仁旺、2018級本科生劉佳和張薇副教授為該論文共同第一作者，東南大學醫學院陳佳林副教授為獨立通訊作者。 據悉，該工作得到國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金、東南大學至善青年學者等資助。