生体活性リガンドを有する合成ハイドロゲルは、個々の細胞外マトリックス（ECM）シグナルが細胞運命をどのように制御するかについて機序的知見を得るための三次元モデルの構築に利用されてきた。RGDモチーフが健常組織および病変組織に広く存在する一方、EDGIHEL（EDG）配列は、創傷床の暫定マトリックスに一過性に沈着するエクストラドメインA含有フィブロネクチン（ED-A FN）にのみ存在する。本研究では、RGDと併用して共有結合により固定化したEDGが、線維芽細胞から筋線維芽細胞への移行（FMT）を促進する可能性を検討した。正常ヒト肺線維芽細胞（NHLF）を、RGDリガンドを固定化した、生体直交的に構築されたヒアルロン酸系ハイドロゲル（BOHAGel）内で培養した。細胞封入時の0日目にEDGを導入すると、Toll様受容体4（TLR4）の細胞発現が上昇し、炎症促進性のマトリックス再構築応答が観察されたが、筋線維芽細胞への分化は検出されなかった。健常状態から損傷状態への移行を模倣するため、RGD環境で細胞を8日間前処理した後、トランスシクロオクテン（TCO）標識EDGを細胞培養培地に添加し、BOHAGelの時間的調節性を活用した。TCO化学種がハイドロゲル内を拡散すると、固定化されたテトラジン官能基を介してEDGが直ちにネットワークへ結合した。線維化促進性EDGモチーフを遅延導入すると、筋線維芽細胞マーカー（ACTA2）、ECMタンパク質（COL1A1、COL3A1、FN1）、トランスフォーミング増殖因子β1（TGFβ1）の下流標的（VEGFA、CTGF）、ならびにマトリックス再構築酵素（MMP2、TIMP1）のmRNA量が増加した。これらの変化にはα-SMAストレスファイバーの形成が伴い、完全なFMTが確認された。EDGの遅延結合は、α1インテグリンの発現も増強し、持続させた。重要なことに、ゲルからRGDシグナルを除去しても筋線維芽細胞への分化は誘導されなかった。以上の結果は、FMTがリガンドの種類と、人工マトリックス内にリガンドが出現する時期に依存することを示唆する。
https://doi.org/10.64898/2026.09.02.748971