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随着我国人口老龄化步伐的加快，心肌梗死及缺血性心肌病等心脏类疾病的发病率及死亡率明显上升，严重威胁着人类健康。心肌干细胞（Cardiac Stem Cells,CSCs）由于具有自我复制、定向分化为心肌细胞的优势，且由于自体干细胞移植不会发生免疫排斥反应，亦不存在伦理问题，成为干细胞移植治疗心脏类疾病理想的种子细胞。处于心脏原位的CSCs数量极少，且更新率低，不足以完全修复心肌损伤与死亡，并且随着年龄增长，CSCs数量逐渐减少。因此进行干细胞移植治疗，首先需要解决的便是CSCs在体外的分离、纯化、扩增与定向分化问题。纯度高、活力强、数量足够、生物性能均一的CSCs才能满足组织工程及临床干细胞移植的需求。机体所有细胞均存在于力学微环境中，CSCs也不例外，因而探讨力学微环境对其增殖、分化与生长状态的影响，具现实意义。本文旨在探究基底硬度对CSCs增殖、分化的影响。以不同浓度甲叉双丙烯酰胺为交联剂，聚合丙烯酰胺单体制作聚丙烯胺水凝胶（Polyacrylamide hydrogel, PAHG）。通过调节甲叉双丙烯酰胺的浓度，制备0.1%、0.3%、0.5%、0.6%4个梯度的PAHG，并结合培养细胞用的玻璃基底，作为CSCs粘附的基底。其中0.1%、0.3%的PAHG为硬度小于正常心肌组织模量的基底，0.5%、0.6%的PAHG为模拟正常心肌组织模量的基底，玻璃基底为硬度大于正常组织模量的基底。通过EDU增殖试剂盒，测定基底硬度对CSCs增殖的影响；通过分化后的细胞形态，以及对分化后细胞表面表达的特异蛋白进行细胞免疫荧光分析，评定基底硬度对CSCs分化的影响。结果表明：在0.5%、0.6%的PAHG基底上，模量为15kPa左右，接近心脏生理模量18±2kPa，CSCs增殖率较高且维持较高的分化潜能；在0.1%、0.3%的PAHG基底上，模量为2~7kPa，远低于心脏生理模量，CSCs的增殖、分化均几乎处于停滞状态；玻璃基底模量为Gpa级别，远远高于心脏生理模量，CSCs的增殖加快并启动分化机制。研究基底硬度对CSCs增殖、分化的影响，为认识保持干细胞干性的细胞培养条件和环境，进而体外对分离、纯化的CSCs进行扩增，从而为满足干细胞临床移植的需求提供实验依据。本文主要分七章进行论述，第一章是绪论，综述CSCs各亚型研究情况，以及基底硬度对干细胞影响的相关研究进展；第二、三章是实验材料——CSCs的分离及纯化获取，纯度高、活性强的CSCs是决定后续实验研究成败的关键；第四章为实验研究所用的基底——PAHG的制备，凝胶制备完成后，表面的处理是关键，决定着细胞能否良好地贴附生长；第五章探讨基底硬度对CSCs增殖的影响，主要利用EDU增殖试剂盒来测定；第六章探讨基底硬度对CSCs分化的影响，主要通过观察分化后的细胞形态，以及对心肌向分化特异蛋白进行细胞免疫染色来进行评定；第七章为全文总结及后继工作展望。