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心脏疾病严重威胁着人类健康,但目前尚无有效的根治方法。组织工程学的诞生为人类再造各种有功能的人体组织带来了希望,同时也为人类最终根治缺血性心脏疾病带来了可能。心肌组织工程旨在体外构建出具有临床治疗功能的工程化心肌组织。目前,国外在组织工程化心肌领域的研究已经取得了很大进展,国内相关研究报道甚少。 本研究采用组织工程技术在体外构建了具有一定形态与功能的工程化心肌组织,并针对组织工程化心肌构建过程中不可避免的两个限制性因素,即低氧和缺血进行了构建组织的低氧保护和血管化研究,从而为建立心肌组织工程技术平台提供一定的理论依据。 种子细胞的来源是心肌组织工程的重要研究内容。新生大鼠心肌细胞是心肌组织工程研究重要的细胞来源。本研究针对常规的酶消化法获得的心肌细胞中成纤维细胞混杂比例较高,影响构建的心肌组织质量问题,通过多次反复差速贴壁法显著提高了新生大鼠心肌细胞的纯度。同时,近年研究表明,胚胎干细胞是心肌组织工程种子细胞潜在的重要来源,但目前存在向心肌细胞诱导分化效率较低,且诱导过程中存在细胞凋亡现象。本研究首次将凋亡抑制剂ZnCl2与分化诱导剂DMSO联合应用,对胚胎干细胞向心肌细胞进行诱导分化,结果表明二者联合应用提高了胚胎干细胞向心肌细胞分化的效率。 以新生大鼠心肌细胞为种子细胞,以液态Ⅰ型胶原为支架材料,在无Matrigel胶加入条件下,在体外成功构建了具有节律性自主收缩功能的工程化心肌组织。在此基础上首次研究了腺苷和GSH（还原型谷胱甘肽）对工程化心肌组织的抗低氧保护作用。结果表明:腺苷和GSH联合应用显著提高了工程化心肌组织中心肌细胞的存活率。 工程化心肌组织的血管化程度与再造心肌组织的厚度密切相关。本研究将大鼠肺微血管内皮细胞与新生大鼠心肌细胞联合应用作为种子细胞,成功构建了具有一定血管化水平的组织工程化心肌。本研究还首次在心肌构建中加入血管内皮