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细胞生长受诸多因素的影响，其中，可溶性生物信号分子、不溶性细胞外基质和细胞表面粘附分子共同构成的细胞外微环境，对细胞的增殖、迁移及其功能表达起调节控制作用。近年来，利用组织工程学原理仿生构建细胞外微环境已经成为再生医学和生物材料学领域研究的热点。其中，基于基因重组生物工程技术的多功能融合蛋白的成功研制为仿生构建人工细胞外基质提供了新的方向。本论文工作旨在设计、制备仿生细胞间相互作用的细胞外基质材料，并用于脐带间充质干细胞(hUC-MSCs)体外培养，考察并揭示其对hUC-MSCs生物学行为的影响及其调控规律，为间充质干细胞的体外大量扩增及分化应用提供了理论和实践基础。 本论文工作中，我们首先将本实验室开发的人E-钙粘素与IgG Fc的融合蛋白(hE-cad-Fc)吸附固定于聚苯乙烯培养板表面，并考察了其作为二维细胞培养基质对hUC-MSCs增殖活性的影响。Elisa检测结果表明hE-cad-Fc能够稳定吸附在疏水材料表面;细胞黏附实验表明hE-cad-Fc基质化显著改善材料表面的hUC-MSCs细胞黏附，且其黏附具有钙离子依赖性;EdU和细胞骨架染色结果显示，hE-cad-Fc基质在促进hUC-MSCs增殖的同时，能更好的保持细胞长梭型的细胞形态;免疫荧光染色显示hE-cad-Fc基质表面hUC-MSCs的E-cadherin和β-catenin蛋白表达上调。 我们进一步将hE-cad-Fc用于PLGA微球表面改性，并用于hUC-MSCs的三维培养，考察了其对细胞黏附、形态及增殖的影响。扫描电子显微镜(SEM)观察显示PLGA微球表面光滑，呈独立分散的规整的圆球形，粒径约10-30μm。Elisa及免疫荧光染色实验表明hE-cad-Fc可以均匀、稳定吸附在PLGA微球表面，最大吸附量为1.95μg/cm2，且其饱和吸附量及吸附效率均高于二维平板。CCK-8细胞活性检测结果表明hE-cad-Fc表面改性PLGA微球对hUC-MSCs具有良好的细胞生物相容性。最后，EdU染色和中、高密度细胞培养条件下细胞骨架染色进一步说明hE-cad-Fc表面改性PLGA微球显著促进hUC-MSCs增殖，并维持细胞成纤维状。但是，微球表面hE-cad-Fc三维基质化对hUC-MSCs影响的分子机制及其调控规律还有待进一步深入研究。 综上所述，hE-cad-Fc可以将细胞-细胞之间的作用转化为细胞-基质之间的相互作用，改善目的细胞与生物材料的亲和性，显示了其作为新型的人工细胞外基质在组织工程和再生医学领域的巨大应用潜力。