肝细胞

肝细胞是肝脏的主要功能细胞,负责大多数药物的选择性吸收丶代谢及排出。 

人原代肝细胞

人原代肝细胞是获取临床前数据的最佳模型,通常药厂用於按FDA要求的药物安全评估及DMPK分析。

在传统平台 ( 二维夹心培养),原代肝细胞会随时间流逝而失去活性及功能。应求的三维细胞三重培养模型显示星状细胞及Kupffer细胞能促进长久维持肝细胞功能,从而能更好地预测在人体内的结果。

相比传统二维培养,三维肝细胞培养的优势:

  1. 高通量及更符合成本效益(三维培养需要的原代肝细胞数量比二维培养少5倍)
  2. 能长久保持肝细胞功能
  3. 通过与其它肝细胞共培养促进肝CYP酶表达
  4. 药物反应更贴近临床结果
Hepatocytes - Invitrocue
Hepatocytes in 3D Mixed Culture

於我们的三维球体培养中,肝细胞显示出更佳的表达功能,比如白蛋白分泌。三维肝细胞球状体可维持肝细胞色素P450酶功能,可用作药物诱导研究。

Hepatocyte viability

细胞活性可维持60日,显示此为一个优质模型用作长期药物毒性研究。

Long Term Toxicity

Trovafloxacin因有导致肝中毒的风险已被禁止於巿场中出售,最初它的毒性不能从传统二维培养技术中辩识。但从我们的肝细胞及kupffer细胞共培养模型中,我们可以模拟人类肝脏的微环境及免疫诱导的肝毒性。

HBV病毒感染模型

慢性乙型肝炎在过去一直非常盛行,全球感染人口高达20亿,更是过半数肝癌个案的成因(www.hepb.org)。优质的体外或小动试验模型能改进HBV病毒研究及有助研发对付此恶疾的新药。

在应求,我们使用HepAD38细胞建立了二维HBV病毒感染模型,它是转染了HBV基因组的改良HepG2细胞株。可使用tetracycline通过抑制前基因组(pregenomic)RNA来控制病毒的表达。如果从培养液中移除tetracycline,HBV转录水平的表达及病毒粒子就会显着增加。基於HepAD38细胞株可产生大量旳HBV DNA及病毒表达很容易控制,所以HepAD38已成为一个高通量且价格相宜的新HBV药物测试模型。

Hepatocytes - Invitrocue
Quantification of precipitated virus

沉积的病毒定量显示良好的滴度水平。Tetracycline对照显示病毒滴度低。
参考: Ladner,Stephanie K.等人。 “在稳定转染的肝母细胞瘤细胞中可诱导表达人类乙型肝炎病毒(HBV):一种筛选潜在的HBV复制抑制剂的新型系统。” 抗菌药物和化学疗法 41.8(1997):1715-1720。

肝细胞及iKCs细胞共培养

Kupffer cells (KC) 细胞占人体内巨噬细胞的80-90%,它是先天肝脏免疫系统的最大细胞群,负责清除和吞噬功能,同时维持肝脏运作正常。 

我们的iKCs及肝细胞共培养模型使用从同一iPSC供体来源的细胞,属於供体匹配的共培养模型。对於研究肝脏及其相关疾病如NASH丶肝炎及由免疫药物导致的肝损伤(DILI),是非常有效的体外研究工具。

Hepatocytes - Invitrocue

使用iKCs及肝细胞共培养模型检测免疫诱导的肝损伤(DILI)

Immune-induced DILI detected using Hepatocyte and KC Co-Culture System

以上研究显示参照药物(acetaminophen (APAP) and Trovafloxacin) 在无免疫细胞的情况下呈现低毒性。当免疫细胞存在时,它们的肝毒性显着增加(模拟临床反应) ,此乃传统模型无法预测的。

Confocal images of our hepatocyte-Kupffer co-culture, with Kupffer cells in red, Hepatocytes in green, and nucleus in blue.

肝-Kupper细胞共培养的共聚焦图像红色的是Kupper细胞绿色的是肝细胞蓝色的是细胞核

三维模型需要较少细胞,更具成本效益,且能用於高通量检测。

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