目前因肝脏疾病而引起的人类死亡正在逐年增多，作为肝移植替代疗法的肝组织工程研究已成为当前令人瞩目的再生医学的研究热点。肝组织工程支架作为肝组织工程三大基本要素(即肝种子细胞、生长因子和肝组织工程支架)之一，其不仅能为肝组织再生提供必需的三维空间，而且作为各种调节细胞增殖、迁移及功能表达等生物活性因子的载体，成为仿生构建肝细胞外微环境的主要物质基础。鉴于生长因子等生物活性蛋白半衰期短且其在与材料的复合过程中易失活等原因，近年利用基因工程的方法，在支架上复合生长因子的基因，通过基因转染使细胞高水平表达其蛋白并作用于细胞的研究受到了组织工程研究者们的青睐。　　 本文旨在构建可表达HGF和红色荧光蛋白(RFP)融合蛋白基因质粒，并利用非病毒基因载体聚乙烯亚胺(PEI)探索其在肝细胞共培养及HGF基因装载肝组织工程支架诱导肝细胞再组织化研究中的应用。　　 本研究首先以pMD19－T-HGF为模板PCR扩增HGF基因全长序列，定向插入pDsRed-express-N1质粒，完成HGF和红色荧光蛋白(RFP)融合蛋白基因质粒的构建。其经限制性内切酶酶切和DNA序列测定及293T细胞基因转染实验均表明，本实验成功构建了可用于真核细胞转染并表达的HGF－红色荧光融合蛋白基因质粒，并优化了其真核细胞基因转染条件。　　 本研究中以PEI为基因转染试剂转染小鼠胚胎成纤维细胞(3T3)，并分别做了其与原代肝细胞的二维、三维共培养研究，结果表明共培养中3T3表达的外源HGF蛋白显著改善了肝细胞的尿素合成功能，同时也表明共培养中外源HGF蛋白的表达及肝细胞与异源非实质细胞的接触可进一步促进肝细胞聚集体的形成及其肝功能的表达。　　 本实验进一步研究了聚阴离子(海藻酸)和聚阳离子(壳聚糖)支架组成对界面修饰法装载HGF基因及其控释等行为的影响，125I标记基因实验表明支架中聚阴离子组分依赖静电作用力有利于DNA/PEI复合物的固定及控释，结合细胞实验进一步优化了多糖支架的DNA装载条件，结果表明聚阴离子载HGF-RFP基因支架可持续转染3T3细胞并长期高效表达外源HGF蛋白。预期该支架将有效改善其体外培养原代肝细胞的再组织化及肝功能表达。　　 这种有效利用生命科学和工程学技术，从细胞、分子水平设计开发的HGF基因装载肝组织工程支架将对诱导肝组织再建、优化肝再生微环境、创建药物代谢、药物毒性评价用肝细胞模型、功能蛋白生产型肝细胞反应器以及实现肝再生医疗等研究开发领域的发展，具有重大的社会和经济效益。