研究背景与目的甲状腺功能低下是一种非常常见的激素缺乏性疾病,目前口服激素类药物进行替代治疗是针对于该疾病的唯一有效治疗方法。但是该治疗方法有着诸多的不足,如不方便非生理,且药物不良反应较为常见,因此我们需要一种更加生理简便的激素替代治疗方法。我们研究的组织工程甲状腺主要就是着眼于该问题。方法我们使用高纯度藻酸盐来对甲状腺细胞进行包裹,包裹微胶囊的囊壁能够允许激素等小分子物质通过,而同时阻挡免疫球蛋白等免疫相关的大分子物质通过。将这种包裹着异体甚至异种的甲状腺细胞的微胶囊植入机体内,能够持续释放甲状腺激素而不需使用免疫抑制剂。我们使用一种特殊的三维微流体装置作为包裹设备,制作藻酸盐-多聚左旋鸟氨酸-藻酸盐（APA）三层结构的微胶囊。检测包裹后细胞的活性,增值情况和激素释放情况。此外,我们还用一种改良的方法将未经修饰的鼠诱导多能干细胞（iPS cells）诱导分化为甲状腺细胞。我们模拟子宫内的低氧环境,在形态学,功能学,以及基因蛋白表达方面比较其在常氧及低氧条件下的诱导分化效率。结果猪甲状腺细胞能够在包裹后的微胶囊内部形成三维立体的滤泡样结构,且包裹后的细胞有着良好的活性和增殖性。包裹后细胞的激素释放水平明显高于未经包裹的细胞（p<0.05）,且细胞的活性,增值能力以及激素释放能力能够维持超过28天。微胶囊能够阻碍IgG这样的大分子物质通过,而甲状腺激素这样的小分子物质能够自由进出。此外,我们成功地将iPS cells诱导分化为甲状腺细胞,并且发现,低氧能够促进胚胎体（EBs）的粘附和生长。在诱导分化的早中期,低氧能够促进内胚层特异标志物（Foxa2和Gata 4）以及甲状腺转录因子（Pax8和Nkx2.1）在基因及蛋白水平的表达（p<0.05）,而在诱导分化的末期,低氧促进甲状腺特异标志物NIS和TSHR的表达（p<0.05）。低氧环境对于诱导分化的促进作用与低氧诱导因子（HIFs）的作用有关。结论我们的研究证明,微胶囊包裹的甲状腺细胞以及iPS细胞诱导分化而来的甲状腺细胞可能成为组织工程甲状腺的新策略。