建立和验证基于肝脏模型的细胞外矩阵以进行肝毒性预测
Yue Yu1,2, Haodong Zhong1,3, Qianyi Niu1,4
1National Center for Safety Evalation of Drugs, National Institutes for Food and Drug Control, Beijing, China.
Human & experimental toxicology
|July 15, 2025
概括
这项研究开发了一种使用HepG2细胞的3D肝脏模型,用于预测药物诱导性肝损伤 (DILI). 先进的3D模型为临床前毒理学的2D培养提供了优越的稳定性和功能.
科学领域:
- 肝病学 肝病学是一种肝病学.
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 三维 (3D) 细胞培养模型为药物诱导性肝损伤 (DILI) 研究提供了更好的生理相关性.
- 传统的二维 (2D) 细胞培养在模拟复杂的肝脏微环境和长期功能方面存在局限性.
研究的目的:
- 开发和验证使用HepG2细胞进行临床前毒理学评估的新型3D*体外*肝脏模型.
- 评估DILI预测的3D肝脏模型的长期稳定性和功能能力.
主要方法:
- 使用带有HepG2细胞的细胞外矩阵支架构建3D肝脏模型.
- 评估2周的模型稳定性,监测形态和合成能力.
- 功能性分析包括白蛋白/尿素的产生,脂质的积累 (尼罗河红色),胆汁分泌 (CLF),以及关键输送物 (PGP,MRP2,BSEP) 和酶 (CYP3A4) 的表达.
主要成果:
- 3D模型显示了超过10天的稳定性,增强了肝脏合成功能 (白蛋白,尿素).
- 在3D培养中与2D培养相比,观察到改善的脂质积累和胆道分泌.
- 关键载体和CYP3A4的表达在5-7天之间得到证实. 该模型检测到DILI指标,如亡,线粒体功能障碍和单次和重复暴露后的细胞毒性.
结论:
- 与2D系统相比,开发的3D HepG2肝脏模型提供了优越的培养时间和功能复杂性.
- 这种模型在单次和重复药物治疗后有效预测DILI.
- 3D模型是促进临床前药物查和毒理学研究的宝贵工具.
