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目的:我国心血管疾病的患病率逐渐升高,目前传统的治疗方法效果不尽如人意。因此,人们不断研究新的治疗方法。随着近年组织工程技术和干细胞移植技术的广泛研究,为临床上心血管疾病的治疗提供了新的思路,但仍然存在细胞移植后的存活率低,细胞容易流失,难以分化成心肌细胞等障碍,这严重降低了干细胞在移植后的治疗效果。因此,改善细胞移植后的存活率和存留率是目前亟待解决的问题。本研究在3D明胶微球的基础上,复合脂肪干细胞,构建心脏组织工程微单元,探讨心脏组织工程微单元对大鼠心肌梗死的治疗作用,为干细胞移植技术的进一步发展提供新的思路和可行性实验依据。方法:利用扫描电镜在体外分析3D明胶多孔微球的孔隙和粒径大小。体外分离获得新生SD大鼠的脂肪干细胞,通过流式细胞仪、成脂、成骨、成软骨诱导鉴定它的免疫表型和多向分化的能力。然后将3D明胶微球和脂肪干细胞共培养制备心脏组织工程微单元,在培养1d、4d、7d进行FDA/PI染色,激光共聚焦显微镜下检测微球内部细胞生长及存活情况,以及CCK8检测3D明胶微球对脂肪间充质干细胞的增殖影响。最后构建SD大鼠急性心肌梗死模型,并将心脏组织工程微单元注入心肌梗死部位,并用PKH26标记示踪脂肪干细胞注射于心肌梗死部位后的转归。4周后行心脏超声和病理染色对心脏组织工程微单元的修复效果进行评价。结果:在扫描电镜下可看到微球的平均直径约200um,孔径约16um。成功在体外培养了脂肪干细胞,并通过流式检测其纯度达95%以上(CD29/CD90阳性,CD34/CD45阴性),激光共聚焦显微镜下发现3D明胶微球和脂肪干细胞共培养1d、4d、7d后活细胞数量的逐渐增多,CCK8检测也发现3D明胶微球对细胞的增殖具有促进作用。与对照组相比,心脏组织工程微单元组的老鼠左心室射血分数约改善17%,马松染色发现梗死区域的纤维化面积减少。结论:这种3D多孔明胶微球具有良好的三维空间结构,可以增加细胞移植后的存活率和停留率,并促进脂肪干细胞的粘附增殖及分泌因子。由3D明胶微球与脂肪干细胞复合构建的心脏组织工程微单元,对大鼠心肌梗死的治疗效果明显,成功实现心脏组织的修复。这种将多孔明胶微球、种子细胞等结合构建出具有良好生物学功能的微单元为组织工程心脏修复提供了新的思路。