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背景与目的:以干细胞为基础的治疗正成为心脏疾病治疗的希望，除了干细胞移植之外，利用自体干细胞进行心肌再生也成为研究方向之一，然而在目标部位富集自体干细胞的方法和效果还不确定。制备一个结合了干细胞抗体的胶原生物材料在目标部位富集自体干细胞也许是有效的方法，它一方面来招募自体干细胞，另一方面为干细胞的增殖、分化和组织再生提供一个支架，从而更加有利于心肌的再生。本研究通过化学交联的方法将Sca-1单克隆抗体交联到胶原材料上，并通过一系列的实验证实其在心脏表面可以富集心肌Sca-1阳性细胞的并促进心肌组织的再生。 方法:1.Sca-1抗体交联在胶原支架上:Trauts试剂和Sca-1单抗定量后，胶原和Sca-1单抗进行共价结合。2.Sca-1阳性细胞在胶原支架上富集:胶原在5％BSA里室温下孵育1小时，BM细胞从6-8周C57/BL小鼠的股骨和胫骨中被沈出来，溶解掉红细胞，BM细胞(～105细胞/孔)被加到胶原盘里，震荡孵育30min。3.集落形成分析:留在胶原上的细胞在37℃，5％ CO2条件下培养14天后，每个培养盘都有红细胞、粒细胞-巨噬细胞及多系集落的痕迹。4.胶原支架植入骨骼肌中富集肌Sca-1阳性细胞:支架制备成5×3×2 mm标本立方体并灭菌，标本被分别植入C57/BL鼠的后足肌肉里。两天后，标本被取出，用胶原酶消化，获得细胞。然后如上所述将细胞进行FACS分析。5.小鼠模型心肌再生，C57BL/6雄鼠(重20-28 g)麻醉，机械通气。在左侧第四肋间开胸，暴露心脏后，从左室无血管区切除一小块心肌(约2×2.5mm大小)，然后一个约3×3 mm的胶原膜用7-0丙纶缝线修补缺损。 结果:1.Sca-1抗体与胶原交联:交联反应后，p-NPP染色显示Sca-1单抗量的增加呈现剂量依赖性，在2.5ug达到高峰。与物理吸附相比，更多的Sca-1单抗通过交联反应被固定在胶原上。2.在体外Sca-1阳性细胞保留在抗Sca-1单抗交联的胶原上:C×Sca-1组有更多的细胞富集，为了确定富集在C×Sca-1组的胶原上的细胞是否有多系分化的能力，我们进行了克隆形成实验，观察到不同克隆类型的出现。3.Sca-1阳性细胞在肌肉内被胶原支架捕获:被植入到C57BL/6小鼠肌肉里的胶原支架招募到Sca-1阳性细胞。4.招募Sca-1阳性细胞修复受损心肌:载有Sca-1抗体的胶原支架在靶点部位招募到循环或者心脏中的Sca-1阳性干细胞，并在胶原支架中增殖和分化。术后12周，C×Sca-1组可以检测到心肌的再生，而C×BSA组胶原材料仍然在心脏表面没有任何再生。 结论:本研究中，一个新颖的概念是提出用抗体共价结合胶原来招募自体干/祖细胞进行原位组织再生。交联了Sca-1抗体的胶原支架在体外及体内均可富集Sca-1阳性细胞，且富集的Sca-1阳性细胞具有多系分化的能力。心脏补片模型提示交联了Sca-1抗体的胶原支架能够在心肌损伤部位招募Sca-1阳性细胞至胶原支架中增值和分化，最终促进心肌再生。总之，这项工作是结合了抗体的生物材料在目标部位能够富集固有自体干细胞并促进心肌再生的探索研究，这将为诱导心肌组织和其他组织再生提供可以借鉴的方法。