基于类器官3D培养的何首乌易感物质肝毒性评价

采用液滴重叠法构建类器官3D培养模型,评价何首乌易感物质顺式二苯乙烯苷(cis-SG)的肝损伤作用。结果表明,相对于普通2D培养肝细胞模型,所构建的类器官3D培养模型的L02细胞和HepG2细胞白蛋白表达分别提高2.5和6.7倍;在第21天时,尿素生成水平分别提高8.3和15.5倍,且HepG2细胞构建的类器官模型显著优于L02细胞;相对于2D培养肝细胞模型,HepG2细胞构建的类器官模型的药物Ⅰ相和Ⅱ相代谢酶表达量显著上调,如CYP2C9、CYP3A4和CYP2D6表达上调分别为381.9、87.0和312.6倍,药物转运体相关基因也明显上调,提示所建立的类器官3D培养模型的肝脏合成和代谢功能显著优于普通2D培养肝细胞模型。肝毒性评价结果表明,相对于普通2D培养肝细胞模型,类器官3D培养模型可以更灵敏地评价对乙酰氨基酚等肝毒性阳性药物的毒性差异,且在类器官3D培养模型上重复给药评价的半数抑制浓度(IC_(50))值显著低于单次给药方式;何首乌易感物质cis-SG在普通2D培养肝细胞模型未检测到IC_(50),在类器官3D培养模型上单次给药方式的IC_(50)是肝毒性阳性药环孢霉素的1.9倍,而其光学异构体反式二苯乙烯苷(trans-SG)的IC_(50)比cis-SG高4.1倍,与前期整体动物水平的毒性强弱基本一致;cis-SG在类器官3D培养模型上多次给药方式的IC_(50)进一步降低,提示长期用药可能增大何首乌肝损伤风险。综上,何首乌易感物质cis-SG对类器官的肝毒性大于trans-SG;类器官3D培养模型可长期培养且保留更多的肝脏合成和代谢功能,适用于中药成分低浓度、长时间暴露产生肝毒性评价和机制研究。

基于类器官3D培养和高内涵成像的药物肝毒性评价模型研究

本研究采用HepaRG细胞建立类器官(organoids)3D培养模型,并结合高内涵成像技术建立药物肝毒性体外评价方法。通过氢化可的松和二甲基亚砜(DMSO)诱导,使HepaRG细胞分化为明显的肝细胞形态和胆管样结构,并诱导药物代谢酶、药物转运体、核受体及肝细胞特异标志性分子白蛋白(ALB)等相关基因的表达,形成稳定的模拟肝脏功能的类器官体外评价模型;采用高内涵成像技术,通过荧光染料进行特异性、多靶点染色,从类器官球体表型、活/死细胞数量、线粒体膜电位(MMP)和细胞内活性氧(ROS)评价药物肝毒性。结果表明,采用HepaRG细胞建立的类器官体外评价模型可以准确地评价肝毒性阳性对照药胺碘酮(amiodarone,AMD)、环孢霉素(cyclosporin,CSP)及阴性对照药阿司匹林(aspirin,ASP)的毒性差异:其中AMD和CSP均浓度依赖地导致类器官球体的总细胞数和活细胞数下降,并且AMD浓度超过50μmol·L^(-1)时,还导致类器官球体中死细胞数急剧增多,而ASP对类器官无明显损伤作用;AMD和CSP均浓度依赖地导致MMP下降和ROS水平增高,且AMD的作用强度大于CSP,而ASP对类器官无明显损伤作用。综上,HepaRG细胞建立的类器官高内涵成像评价方法可用于药物肝毒性的体外评价,并且具有多靶标高通量、结果直观且可定量等优势。

体外肝脏3D模型在药物肝毒性评价中的优势

建立及评价体外肝脏3D模型在药物肝毒性评价中的优势。本研究利用悬滴技术构建Hepa RG3D多细胞聚球体模型,并检测其肝功能水平,最后用该模型评价2个肝毒性阳性药重复给药毒性,并与2D模型下单次给药毒性进行比较。Hepa RG细胞聚集生长形成微组织体,该模型的细胞白蛋白表达水平、尿素分泌水平和CYP3A4活性诱导水平均显著高于2D模型。盐酸胺碘酮在2D和3D培养模型下IC_(50)分别为50和100μmol·L^(-1);异烟肼在2D模型下IC_(50)>1 mmol·L^(-1),3D模型下IC_(50)为700μmol·L^(-1)。两个药物在3D模型下LDH活性均呈现明显的时间/给药次数依赖性和剂量正相关性。结果提示成功建立体外肝脏3D悬滴培养模型,与2D模型比较,该模型可用于准确评价肝毒性阳性药,并为将来体外准确、高通量和多次长期给药评价药物肝脏毒性提供可能。

用nR改良海氏法则及PALT评估药物性肝损伤研究进展

与药物、草药和其他补充或替代疗法相关的肝毒性一直是全球安全专业人员和监管机构关注的问题。在临床开发和上市后阶段及时识别肝损伤仍是一项挑战。目前,用于识别最有可能发展为肝衰竭或死亡的肝毒性病例标准已经取得最新进展,并建立了可用于评估与肝损伤相关肝细胞损失程度的新方法。本文将对这些新方法及其在相关肝毒性持续监测和评估中的应用进行回顾。

人诱导多能干细胞源性肝细胞样细胞及其应用研究进展

诱导多能干细胞（iPSCs）具有无限增殖、分化成多种体细胞的潜能，其中包括分化为肝细胞样细胞（HLCs）。人iPSCs诱导分化的肝细胞样细胞（hiPSC-HLCs）具有原代肝细胞相似的特征和功能，是一个高效的体外肝细胞模型，为肝脏疾病和药物肝毒性评价研究带来了希望。现对hiPSC—HLCs及其在疾病模型、药物肝毒性评价和细胞移植等领域的应用研究进行简要概述，并对其应用前景进行展望。