目的 探討Ⅰ型膠原濃度對膠原水凝膠理化性能的影響，以及在體外組織工程模型中不同濃度的Ⅰ型膠原水凝膠對軟骨細胞表型和基因表達的影響。 方法制備Ⅰ型膠原濃度為12、8、6 mg/mL的3種膠原水凝膠，記為C12、C8、C6。掃描電鏡觀察形貌，并通過溶脹性能和抗壓性能測試表征其理化性能。取2只新生7日齡新西蘭大白兔的關節軟骨，酶消化法分離、培養軟骨細胞。取第2代軟骨細胞與3種膠原水凝膠復合體外培養（C12組、C8組及C6組），1 d后采用二乙酸熒光素（fluorescein diacetate，FDA）/碘化丙啶（propidium iodide，PI）染色，激光共聚焦顯微鏡觀察細胞活性，體外培養14 d后行HE和甲苯胺藍染色觀察組織學形態，實時熒光定量PCR測定軟骨細胞相關基因，即Ⅱ型膠原、蛋白聚糖（Aggrecan）、Ⅰ型膠原、Ⅹ型膠原、Sox9 mRNA表達。 結果隨著Ⅰ型膠原濃度從6 mg/mL提高到12 mg/ mL，膠原水凝膠的理化性質出現明顯變化，掃描電鏡下纖維網絡變得致密； 192 h時C6、C8、C12溶脹率依次增大，分別為0.260 ± 0.055、0.358 ± 0.072、0.539 ± 0.033，比較差異均有統計學意義（P lt; 0.05）；壓縮模量逐漸增加，分別為（4.86 ± 0.96）、（7.09 ± 2.33）、（11.08 ± 3.18）kPa，比較差異均有統計學意義（P lt; 0.05）。體外培養1 d，3組凝膠中軟骨細胞經FDA/PI染色后，絕大部分被染成綠色，僅有少數被染成紅色。14 d后組織學觀察示：C12組軟骨細胞在組織中聚集明顯，并出現明顯的甲苯胺藍異染為紫紅色的現象；C8組中也有部分增殖聚集的區域，細胞周圍有較明顯的甲苯胺藍異染現象；C6組細胞分布較為均勻，也有較明顯的甲苯胺藍異染現象。實時熒光定量PCR檢測顯示，3組Ⅱ型膠原mRNA和Aggrecan mRNA表達水平相近；Ⅰ型膠原、Sox9和X型膠原mRNA表達水平C12組最高，C6組最低，C8組介于二者之間，組間差異均有統計學意義（P lt; 0.05）。 結論提高Ⅰ型膠原濃度至12 mg/mL后，膠原水凝膠具有更好的理化性質，但軟骨細胞纖維化和肥大相關基因表達也有所上調。