心肌梗死（MI）和心力衰竭（HF）是最常见的两种心血管疾病（CVD）,MI是HF的主要诱因。MI常常伴随着心肌细胞的大面积死亡,而成熟心肌的再生修复能力有限,无法弥补损失的心肌细胞,严重危害心脏功能。与此同时,现阶段临床药物和手术治疗在促进心肌细胞再生以及恢复心脏功能方面的效果有限。细胞治疗和心肌组织工程的出现为促进心肌再生修复提供了一个新的思路,目前已有多种来源的种子细胞被用于治疗MI,而心肌组织工程支架则为细胞提供微环境,弥补了细胞治疗效率较低等不足。生物活性玻璃（BGs）因其良好的生物相容性和生物活性被广泛应用于组织工程以及再生医学领域。除了作为硬组织（如骨或牙）的替代修复材料,BGs还在促进血管生成、创面愈合、心肌等软组织的再生修复中发挥着积极作用。已有的将BGs应用于心肌再生修复的研究大部分集中在将其掺入聚合物基质中以改善支架的生物相容性和机械性能,忽视了对BGs与心肌再生修复相关细胞之间相互作用的研究。作为一种生物活性无机材料,BGs的离子溶出产物会对细胞的行为产生一定的影响,引发多种生物学响应,增强材料在组织修复中的生物活性。因此,探讨BGs的释放离子对心脏组成细胞或心肌组织工程种子细胞的调控作用以及相关机制,有利于理解BGs在心肌再生修复中发挥的具体作用,更大限度地挖掘BGs的应用潜力。本课题主要研究内容和结论如下:（1）以十二胺（DDA）为催化剂和模板剂,使用溶胶-凝胶法制备形貌规则、粒径均匀且分散性良好的BG微球;制备不同浓度的BG浸提液,离子浓度检测结果表明该浸提液中Si离子浓度较高。（2）将BG浸提液与心肌细胞共培养,检测心肌细胞中促血管生长因子和相关信号通路的表达以及内皮细胞在心肌细胞条件培养基刺激下的迁移和体外成血管能力。结果表明,BG通过上调PI3K/Akt/HIF-1α信号通路促进心肌细胞合成和分泌血管内皮生长因子（VEGF）作用于内皮细胞,调控内皮细胞行为。（3）将BG浸提液与心肌细胞共培养,使用连二亚硫酸钠（Na2S2O4）诱导心肌细胞缺氧/复氧（H/R）损伤,探讨BG对心肌细胞H/R损伤的调控作用和相关机制。结果表明,BG通过调节心肌细胞的线粒体行为、氧化应激水平以及凋亡相关信号通路有效抑制了H/R造成的心肌细胞损伤,发挥对心肌细胞的保护作用。（4）诱导骨髓间充质干细胞（BMMSCs）向心肌细胞分化,使用BG浸提液继续培养,检测分化细胞的增殖能力、心肌特异性因子和相关信号通路的表达。结果表明,BG通过Wnt/β-catenin信号通路和TGF-β/Smad信号通路调控BMMSCs向心肌细胞分化,促进分化细胞增殖和提高分化率。（5）使用Transwell建立心肌细胞与BMMSCs的共培养模型,探讨BG对细胞间信号传导的调控作用。结果表明,BG不仅能促进BMMSCs产生抗凋亡因子作用于心肌细胞减轻H/R损伤,还能促进心肌细胞分泌细胞因子营造心脏微环境诱导BMMSCs向心肌细胞分化。（6）将BG浸提液与心肌细胞共培养,使用脂多糖（LPS）诱导心肌细胞,检测心肌细胞中纤维化因子和相关信号通路的表达。结果表明,BG通过下调TGF-β/Smad信号通路抑制心肌细胞中因LPS诱导而过度表达的纤维化因子和细胞外基质（ECM）蛋白。综上所述,BG的溶出离子不仅能调控心脏组成细胞或心肌组织工程种子细胞在凋亡、分化等方面的行为,还能促进细胞表达功能蛋白和活性因子,加强细胞间的信号传导。本课题通过探讨BG与心肌再生修复相关的细胞响应和作用机制,为后续BGs在心肌组织工程中的研究提供新思路和理论依据。