本研究旨在探讨细胞外基质刚度变化对神经干细胞（NSCs）分化的影响及其机制。在成功构建脊髓损伤大鼠模型的基础上，制备了不同硬度（0.7kPa，40kPa）的聚丙烯酰胺凝胶基质，并在不同硬度基质上培养了原代大鼠神经干细胞。压电型机械敏感离子通道组件1（Piezo1）shRNA质粒转染NSCs电池）。免疫荧光染色用于检测神经元标记物双重皮质醇（Doublecortion、DCX）和星形胶质细胞标记物胶质纤维酸性蛋白（GFAP）的阳性细胞百分比。免疫组化和免疫组化检测损伤组织和NSCs细胞中piezo1蛋白的表达。结果表明，与0.7kPa基质僵硬组相比，40kPa基质僵硬组DCX阳性细胞数增加，而GFAP阳性细胞数减少，Piezo1蛋白表达量阳性细胞数增加。脊髓损伤大鼠损伤组织中piezo1蛋白的表达显著高于Sham组。在kPa基质僵硬条件下沉默Piezo1号后，DCX阳性细胞数量减少，而GFAP阳性细胞数量增加，差异有统计学意义（均P<0.05）。机制研究发现，沉默piezo1导致IV型胶原和胶原的表达降低。重组纤连蛋白逆转了sh－Piezo1对NSCs分化的影响，即DCX的阳性细胞数量增加，GFAP的阳性细胞数量减少。综上所述，硬基质的硬度通过促进piezo1蛋白的表达、上调IV型胶原和胶原的表达来调节NSCs细胞的分化。这项研究为基于生物材料的脊髓损伤治疗提供了一个新的视角。