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目的:制备丝素蛋白(Silk fibroin,SF)微球用于负载胰岛素样生长因子1(Insulin like growth factors 1,IGF-1),而后将该微球混合到海藻酸盐水凝胶中以获得能够增强缓释IGF-1效果的可注射复合水凝胶,并研究其对心肌梗死的修复作用。方法:将不同浓度的海藻酸钠(1.0%-2.5%)溶液与0.68%葡萄糖酸钙溶液混合制备海藻酸盐水凝胶(Alginatehydrogel,Gel)。选用大鼠心肌细胞H9C2在水凝胶表面培养,采用免疫荧光染色法考察细胞在Gel表面的黏附和增殖情况,并筛选得到最佳性能的水凝胶用于后续研究。采用同轴针管系统制备直径<10 μm的SF微球,通过物理方法将IGF-1吸附到微球的内部和表面,再将其混入到海藻酸钠溶液中,并与葡萄糖酸钙混合以获得复合水凝胶(Gel+SF/IGF-1)。通过扫描电子显微镜(Scanning electronmicroscope,SEM)对微球的大小和结构进行表征。通过酶联免疫吸附测定法(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELIS A)考察 IGF-1 在不同时间点的缓释情况,得到缓释动力学曲线。通过免疫荧光染色法和CCK-8法考察复合水凝胶缓释的IGF-1对正常培养条件下细胞增殖,以及低氧处理条件下对细胞凋亡的影响,以验证缓释的IGF-1生物活性。最后将复合水凝胶注射到大鼠心肌梗死周边区,通过小动物超声成像系统、苏木素-伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色和Masson染色评估心梗后心脏修复情况。结果:细胞实验结果表明1.5%海藻酸钠溶液制备的水凝胶最适合细胞黏附和生长。ELISA检测缓释结果显示:在1、3、7、10、14、21和28天时,Gel+SF/IGF-1中 IGF-1 的累积释放量分别为 20.0±2.2%、27.7±1.9%、34.9±1.8%、37.2±1.5%、41.0±2.7%、43.6±3.5%和46.0±2.5%。与之相比,不用SF微球作载体,而是将IGF-1直接加入到海藻酸盐水凝胶(Gel/IGF-1)的IGF-1累积释放量分别为25.9±3.6%、38.9±2.2%、46.3±1.8%、49.7±2.4%、50.7±2.2%、51.8±3.2%和 52.6±1.8%。该结果表明SF微球作为IGF-1的微载体,可以有效减缓IGF-1的释放,使得Gel+SF/IGF-1具有更好的缓释能力。体外细胞实验结果表明Gel+SF/IGF-1能够促进H9C2细胞增殖,并在低氧下对细胞具有保护作用。在大鼠心肌梗死模型中,Gel+SF/IGF-1与Control相比,在28天时能有效提高心脏射血分数(40.3±13.9%vs 14.9±6.1%)、减少心肌梗死区的面积(14.9±0.8%vs 37.0±2.9%)。结论:Gel+SF/IGF-1在28天内能够持续释放IGF-1,并维持IGF-1活性。该水凝胶具有良好的生物相容性,能够促进细胞增殖,并在低氧下对细胞具有保护作用,同时能够减少梗死面积,改善心功能。