肌腱干细胞(TSPC)是肌腱组织工程与再生中的潜在种子细胞,但体外培养过程中TSPCs极易丢失表型。基于小分子药物易于合成、保存和质量控制的优势,本研究探索利用高通量筛选获得用于TSPCs体外扩增和表型维持的小分子化合物,建立稳定培养体系。我们利用Scx GFP荧光可视化报告系统对FDA批准的小分子库和生物活性库中的小分子进行高通量筛选,获得TSPCs表型维持的候选分子群,复筛进一步验证阳性小分子。我们优化每个分子的浓度,得到维持表型并启动腱系分化的最佳小分子组合。结果发现小分子组合在维持表型的同时不能促进细胞增殖。因此,本课题进一步通过高内涵细胞分析筛选得到促进细胞增殖的小分子。之后我们用单细胞分析手段进行分化确认,并通过比较实验获得腱系分化诱导的最佳小分子组合。基于以上发现,我们建立了TSPCs分阶段培养诱导策略,第一步利用小分子先促进细胞增殖,第二步利用小分子组合进行腱系分化诱导,并进一步结合生物相容性的水凝胶材料实现体内的应用。我们通过3D打印技术将分阶段诱导的活细胞与水凝胶结合在一起,在体内促进肌腱再生与修复。综上所述,本课题建立了分阶段诱导TSPCs分化的小分子策略,并结合3D打印水凝胶在体内证明了小分子鸡尾酒在肌腱修复应用中的可行性和有效性。