随着人口老龄化越来越严重,肌肉退行性疾病患者增多,因此需要一种可控的细胞支架来修复肌肉退行性疾病。针对丝素蛋白（SF）水凝胶细胞支架凝胶条件不可控、凝胶速度慢、生物相容性差、降解速度与新生组织不匹配的问题,以天然高分子丝素蛋白（SF）为基础,利用二肉豆蔻酰磷脂酰甘油（DMPG）提升SF水凝胶的理化性能,制作了新型组织工程SF水凝胶细胞支架。通过蚕丝脱胶、扫描电子显微镜分析、红外光谱分析、吸水率/失水率分析、湖羊肌肉卫星细胞分离与培养、免疫荧光分析、细胞毒性测试、免疫组化分析、Masson染色等手段验证其可行性。材料分析表明:SF水凝胶主要的结构是蛋白质β折叠,具有高保水性,具备三维网状结构。体外实验结果显示:分离的肌肉卫星细胞具备了分化成肌肉细胞的能力,SF水凝胶具有良好的细胞相容性。体内实验结果证实:SF水凝胶具有优异的生物相容性,随着植入时间的增加,SF水凝胶在体内凝结并形成新的肌纤维,SF水凝胶降解速率与肌纤维新生速率相匹配。具体研究内容包括以下三个部分:1.SF水凝胶凝胶条件的研究通过弱碱法制备了脱胶蚕丝,再通过溶解、透析、离心、DMPG诱导等过程制得SF水凝胶。同时探索了不同浓度的DMPG对SF水凝胶保水性能、结构性能、凝胶时间、分子结构等方面的影响。结果显示:SF水凝胶具有优异的保水性能、单一的分子结构、可控的凝胶时间以及均匀的孔隙。在电子扫描镜下,DMPG浓度越高,SF水凝胶孔隙越均匀;在红外光谱图下,DMPG使SF水凝胶的蛋白吸收峰集中在β折叠;统计凝胶时间后发现,DMPG将SF水凝胶的凝结时间由7 d缩短至10 min;经过凝胶条件的研究,DMPG诱导的SF水凝胶具备了可注射性。2.SF水凝胶体外细胞相容性的研究利用两步酶消化法提取妊娠90 d湖羊胎儿腿部的肌肉卫星细胞,经过鉴定、培养、传代和冻存等方法得到稳定的湖羊肌肉卫星细胞,同时使用免疫荧光、CCK-8活力测定、活/死细胞染色等方法测定SF水凝胶的细胞相容性。结果显示:统计CCK-8结果后发现,SF水凝胶显著提升细胞增殖率,对小鼠成肌细胞亲和力更好。SF水凝胶具有良好的细胞相容性。3.SF水凝胶体内生物相容性的研究选择4周龄的ICR小鼠,经过分组、注射、标记、归栏、观察、取样和记录等过程得到小鼠体内7-21 d融合生长样品,利用免疫荧光、免疫组化、Masson染色、软件分析等手段测定SF水凝胶体内生物相容性。结果显示:随着植入时间的增加,SF水凝胶在注射部位凝结并生长出新的肌纤维,降解速率与体内的免疫细胞数量正相关,水凝胶直径随着细胞密度的变化而变化。综上,本研究得到了一种新型可注射丝素蛋白水凝胶,细胞相容性良好,能够将肌肉细胞输送到目标部位,植入初期不会引起免疫排斥反应,直到最后完全降解。这种生物相容较好的丝素蛋白水凝胶未来可用于人类肌肉损伤修复,药物递送,美容医疗等领域。