藥物的生物安全性是決定新藥研發(fā)成敗的第一要素,肝臟是藥物毒性的主要靶點(diǎn),開發(fā)高效、可靠、便捷、安全的藥物肝毒性預(yù)測模型是制藥領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。良好的體外毒性預(yù)測模型需要選擇適宜的細(xì)胞種類及完善的培養(yǎng)體系,以維持細(xì)胞的肝臟特異性功能。隨著技術(shù)的革新,各種藥物肝毒性評價(jià)模型應(yīng)運(yùn)而生,然而,受限于離體與在體環(huán)境的固有差異,任何模型都有其優(yōu)勢和局限性,只能通過不斷優(yōu)化模型體系,或針對性的選擇特定的模型,才能獲得更為準(zhǔn)確的評價(jià)結(jié)果。本文綜述了體外藥物肝毒性預(yù)測模型的研究現(xiàn)狀,涉及主流的體外模型的構(gòu)建方法、特點(diǎn)屬性、改良方案及應(yīng)用前景,希望能為肝毒性研究提供一些新的思路。 

【文章來源】：生命科學(xué)儀器. 2020,18(04)

【文章頁數(shù)】：12 頁

【部分圖文】：

2D培養(yǎng)的人原代肝細(xì)胞用于非酒精性脂肪肝病模型研究[31]FA,脂肪酸;MDP,單烷基戊烷(顯示脂滴)

為了在更長的培養(yǎng)周期內(nèi)保持肝細(xì)胞的功能,研究人員開發(fā)了一種簡單的三明治結(jié)構(gòu),將肝細(xì)胞放置在兩層膠原或人工基底膜構(gòu)成的基質(zhì)之間,細(xì)胞可以恢復(fù)成與體內(nèi)相似的多邊形形態(tài),且白蛋白分泌、藥物代謝酶活性、膽汁排泄率等功能得以維持[28,33,35]。同時(shí),在基質(zhì)的作用下,還能形成極化的細(xì)胞表面域,形成分別介導(dǎo)細(xì)胞攝取和膽汁流出的功能性基底側(cè)膜(肝竇間隙)和頂端膜(膽小管)區(qū)域,特別適用于膽管毒性的機(jī)制研究以及膽汁淤積相關(guān)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白調(diào)節(jié)、肝膽藥物轉(zhuǎn)運(yùn)、藥物相互作用的研究[33,36]。Foster等人描述了一種肝素-聚乙二醇水凝膠夾心法體外培養(yǎng)大鼠原代肝細(xì)胞,肝素-水凝膠夾心較膠原夾心體系表達(dá)更高水平的白蛋白和細(xì)胞色素P450,在培養(yǎng)15天后能形成廣泛分布的膽小管網(wǎng)絡(luò)(圖2)[37]。但隨著培養(yǎng)時(shí)間的延長,細(xì)胞功能的下降仍然不可避免,因此,基質(zhì)的存在形式仍有很大的優(yōu)化空間。2.3 3D培養(yǎng)

肝臟中除肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞外,還有內(nèi)皮細(xì)胞、星狀細(xì)胞和Kupffer細(xì)胞等。肝臟內(nèi)的毒性反應(yīng)往往是有由種細(xì)胞參與,經(jīng)細(xì)胞間相互作用介導(dǎo)的,因此,僅憑借肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞模型來預(yù)測肝毒性,其可靠程度是有限的。結(jié)合細(xì)胞球的優(yōu)點(diǎn),引入更為豐富的細(xì)胞成分,可以促使肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞與非實(shí)質(zhì)細(xì)胞(non-parenchymal cells,NPC)形成異種細(xì)胞-細(xì)胞間接觸,形成具有頂端膜-基底側(cè)膜的極性結(jié)構(gòu)。有研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了3D支架與人類肝細(xì)胞、星狀細(xì)胞、庫普弗細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞共培養(yǎng)體系,通過對細(xì)胞間膽小管樣結(jié)構(gòu)的形成、緊密連接的建立以及細(xì)胞反應(yīng)性等方面進(jìn)行檢測,證實(shí)多細(xì)胞培養(yǎng)體系可以更好的維持肝細(xì)胞表型及肝功能達(dá)90天[48]。這些更復(fù)雜、更持久的體外細(xì)胞培養(yǎng)模型,支持藥物的多種不良反應(yīng)的檢測以及長期重復(fù)藥物處理,體現(xiàn)出3D培養(yǎng)在未來的臨床前肝毒性測試中的優(yōu)勢[49]。2.4 微流控技術(shù)


本文編號：3324856