血管化肝芯片模型用于调查尼古丁诱导的功能障碍

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 毒理学 毒理学 毒理学
• 药物发现 药物发现 药物发现

背景情况:

• 在生理学上相关的体外系统对于药物发现至关重要,但往往无法复制组织结构和多细胞相互作用.
• 将微血管学纳入体外模型,特别是对细胞的纳入,带来了重大挑战.
• 3D细胞培养和仿生材料的进步已经改善了体外模型,但血管整合仍然很困难.

研究的目的:

• 系统地研究内皮细胞播种密度对肝脏芯片模型中的网络形成的影响.
• 评估尼古丁对微血管和肝功能的影响,使用开发的血管化肝芯片系统.
• 建立一个功能性的体外模型来评估药物诱导的肝毒性和血管功能障碍.

主要方法:

• 采用了一种系统的方法来优化内皮细胞播种密度,以形成相互连接的微血管网络.
• 肝球体与工程微血管网络相结合,创建了一个血管化的肝芯片模型.
• 尼古丁暴露被用来研究其对芯片内的微血管和肝功能的影响.

主要成果:

• 优化的内皮细胞播种密度导致相互连接的微血管网络的形成.
• 尼古丁暴露导致粘附结的中断,瓜诺辛三酸环酶1的表达减少,血管生成受损,屏障功能降低.
• 血管化的肝芯片模型证明了功能性的异生菌代谢,白蛋白合成和尿素合成.

结论:

• 开发的血管化肝芯片模型准确地复制了肝脏微血管和肝功能.
• 尼古丁诱导内皮功能障碍,影响血管完整性和肝脏代谢能力.
• 这种先进的体外系统为药物诱导的肝毒性和血管功能障碍的高通量评估提供了宝贵的工具.