IPHASE原代貼壁貓肝細(xì)胞研發(fā)成功

關(guān)鍵詞：貼壁貓肝細(xì)胞；懸浮貓肝細(xì)胞；肝細(xì)胞代謝穩(wěn)定性；Primary hepatocytes; Feline hepatocytes; Cat hepatocytes; Plateable hepatocytes；Drug metabolism; Drug-drug interaction（DDI）; Enzyme induction

肝臟是藥物代謝的重要器官，體外代謝模型多以肝臟為基礎(chǔ)。其中，原代肝細(xì)胞（Primary hepatocytes）作為一種肝臟體外模型，因具有較好的體外試驗(yàn)重現(xiàn)性，基本維持了肝臟的代謝功能，特別是較好的保留了與體內(nèi)一致的酶水平，成為了體外藥物試驗(yàn)的“金標(biāo)準(zhǔn)"，廣泛應(yīng)用于藥物代謝與毒理學(xué)等研究中。而隨著生物技術(shù)的不斷發(fā)展，貓?jiān)谏镝t(yī)藥等領(lǐng)域的研究已越來越重要。鑒于此，IPHASE繼成功研發(fā)人、猴、犬、大鼠和小鼠等種屬的原代肝細(xì)胞后，又成功研發(fā)出國內(nèi)-首-家原代貼壁貓肝細(xì)胞，助力新藥研發(fā)。

一、貼壁原代肝細(xì)胞及其應(yīng)用

原代肝細(xì)胞(Primary hepatocytes)是指從動(dòng)物肝臟直接分離的肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞，是高度分化的細(xì)胞，具有豐富的酶系及多種特異性功能。原代肝細(xì)胞作為一種體外模型，具有其它體外模型不可替代的優(yōu)點(diǎn)：

①與體內(nèi)環(huán)境保持一致，酶量和輔助因子水平都是正常的生理濃度，可以在接近生理狀態(tài)的的情況下研究藥物的代謝和毒性；

②較好保留和維持了肝細(xì)胞的完整形態(tài)和肝細(xì)胞體外代謝活性，真實(shí)反應(yīng)了體內(nèi)的代謝情況；

③無須擔(dān)心動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的倫理問題，亦可減少動(dòng)物實(shí)驗(yàn)所需要的的成本開支，實(shí)現(xiàn)了減少（Reduction）、替代（Replacement）、優(yōu)化（Refinement）的3R倫理原則。

原代肝細(xì)胞被分離后，可進(jìn)行貼壁培養(yǎng)和懸浮培養(yǎng)。相較于懸浮原代肝細(xì)胞，貼壁培養(yǎng)的原代肝細(xì)胞有足夠的時(shí)間從損傷中恢復(fù)過來，具有正常細(xì)胞的形態(tài)特征，應(yīng)用范圍相對較廣，具體應(yīng)用如下：

【貼壁原代肝細(xì)胞在藥物代謝和篩選中的應(yīng)用】

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①貼壁原代肝細(xì)胞常用于研究藥物在肝臟中的代謝過程，包括藥物的代謝酶活性和有效性。這些細(xì)胞模型能夠模擬人體內(nèi)的藥物代謝環(huán)境，幫助研究人員預(yù)測藥物在體內(nèi)的行為和潛在副作用；

②通過2D或3D培養(yǎng)模型，可預(yù)測藥物及其代謝產(chǎn)物對肝臟的影響；

③在藥物開發(fā)過程中，使用貼壁原代肝細(xì)胞進(jìn)行藥物篩選，可以幫助科學(xué)家快速評估和篩選出具有潛在治療價(jià)值的藥物候選。這種方法可以高效地篩選出有效且安全的藥物，加速藥物開發(fā)流程。

【貼壁原代肝細(xì)胞在藥物-藥物相互作用中的應(yīng)用】

在臨床應(yīng)用中患者經(jīng)常會(huì)同時(shí)使用多種藥物，這些藥物可能會(huì)產(chǎn)生藥物-藥物相互作用（Drug-drug interaction，DDI，簡稱藥物相互作用），有可能導(dǎo)致嚴(yán)重不良反應(yīng)或改變治療效果。因此，有必要對DDI發(fā)生的可能性和嚴(yán)重性及其影響程度進(jìn)行科學(xué)評估。DDI評估通常從體外試驗(yàn)開始，確定可能影響藥物處置的因素以闡明潛在的DDI機(jī)制，并獲得用于進(jìn)一步研究的動(dòng)力學(xué)參數(shù)，其主要內(nèi)容包括：確定藥物的主要消除途徑；評估相關(guān)代謝酶和轉(zhuǎn)運(yùn)體對藥物處置的貢獻(xiàn)；考察藥物對代謝酶和轉(zhuǎn)運(yùn)體的影響。貼壁原代肝細(xì)胞即為DDI體外評估的經(jīng)典模型，尤其是在評估化合物是否為代謝酶的誘導(dǎo)劑方面更是扮演著不可-或缺的角色。

【貼壁原代肝細(xì)胞在毒理學(xué)中的應(yīng)用】

①細(xì)胞毒性測試：貼壁原代肝細(xì)胞能真實(shí)反映藥物或外源性物質(zhì)對肝臟的毒性作用，常用于急性肝損傷模型構(gòu)建和毒性機(jī)制研究?；過檢測細(xì)胞活力、凋亡及氧化應(yīng)激等指標(biāo)，評估化合物對肝細(xì)胞的直接損傷效應(yīng)?；

②長期毒性模擬：貼壁培養(yǎng)的肝細(xì)胞可維持6-7天的活性狀態(tài)，支持藥物慢性毒性研究，如藥物蓄積性肝損傷的體外模擬。

【貼壁原代肝細(xì)胞的技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用擴(kuò)展?】

①3D模型與類器官構(gòu)建：貼壁原代肝細(xì)胞可結(jié)合3D培養(yǎng)技術(shù)構(gòu)建類器官模型，用于優(yōu)化肝臟微環(huán)境模擬及藥物代謝研究?；

②肝疾病模型：貼壁原代肝細(xì)胞可以用來建立病毒性肝炎、非酒精性脂肪肝、肝硬化和肝癌等肝臟疾病的體外模型。這些模型有助于研究人員更好地理解疾病的發(fā)展機(jī)制，并尋找新的治療策略；

③基因治療和細(xì)胞治療：利用貼壁原代肝細(xì)胞進(jìn)行基因治療的實(shí)驗(yàn)研究，可以探索治療遺傳性肝臟疾病的新方法。此外，這些細(xì)胞也可能用于細(xì)胞移植治療，幫助治療肝衰竭或遺傳性肝臟疾病。

④生物人工肝支持系統(tǒng)：在極-端情況下，如肝衰竭患者，貼壁原代肝細(xì)胞可以被用于構(gòu)建生物人工肝支持系統(tǒng)，提供臨時(shí)的肝臟功能支持，為患者等待肝移植或其他治療贏得時(shí)間。

二、原代貼壁貓肝細(xì)胞的重要性

貓屬于哺乳綱食肉目貓科貓屬，19 世紀(jì)末開始應(yīng)用于科研實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥等方面的科學(xué)研究中。在過去一百多年生命科學(xué)和醫(yī)藥學(xué)的發(fā)展中，貓做出了重要的貢獻(xiàn)。迄今為止，基于動(dòng)物研究的結(jié)果獲得諾貝爾生理和醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的180位獲獎(jiǎng)?wù)咧校陀?9 位使用貓作為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。

貓的神經(jīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和肌肉系統(tǒng)發(fā)達(dá)，神經(jīng)反射機(jī)能與人相似，實(shí)驗(yàn)效果較嚙齒動(dòng)物更接近于人，特別適宜觀察各種對外界刺激反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。另外，貓作為中型實(shí)驗(yàn)用動(dòng)物，相對于大、小鼠來說，體型更大，便于實(shí)驗(yàn)操作和觀察。因此，貓廣泛應(yīng)用于生理學(xué)、藥理學(xué)和疾病模型等生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域。

【應(yīng)用領(lǐng)域-生理學(xué)】

貓具有極敏感的神經(jīng)系統(tǒng)，頭蓋骨和腦的形狀固定,是腦神經(jīng)生理學(xué)研究的絕好實(shí)驗(yàn)動(dòng)物；可用于研究針麻、睡眠、體溫調(diào)節(jié)和條件反射；周圍神經(jīng)和中樞神經(jīng)的聯(lián)系試驗(yàn)；大腦僵直、交感神經(jīng)的瞬膜及虹膜反應(yīng)試驗(yàn)等。

【應(yīng)用領(lǐng)域-藥理學(xué)】

貓血壓恒定，血管壁堅(jiān)韌，心搏力強(qiáng)，便于手術(shù)操作，能描繪完好的血壓曲線，適合進(jìn)行藥物對循環(huán)系統(tǒng)作用機(jī)制的分析；易于制備脊髓貓以排除脊髓以上中樞神經(jīng)系統(tǒng)對血壓的影響。

【應(yīng)用領(lǐng)域-疾病動(dòng)物模型】

貓可用于炭疽病診斷、阿米巴痢疾模型，以及白血病、血液惡病質(zhì)等血液疾病研究；用貓可制備很多疾病動(dòng)物模型,如弓形體病、白化病、耳聾癥、脊柱裂,病毒引起的營養(yǎng)不良、先天性心臟病等。

由此可見，貓作為試驗(yàn)動(dòng)物在生物醫(yī)學(xué)研究中具有重要的地位。因此，全球多個(gè)國家的科研工作者使用貓作為研究的“搭檔"。美國農(nóng)業(yè)部動(dòng)植物衛(wèi)生檢疫局（APHIS）的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，2011年用于生物醫(yī)學(xué)研究的貓的數(shù)量約為2.17萬只；日本實(shí)驗(yàn)用貓的年使用量約為3000只。加拿大動(dòng)物保護(hù)協(xié)會(huì)（CCAC）動(dòng)物數(shù)據(jù)報(bào)告顯示，2018年加拿大試驗(yàn)用貓的年使用量為6082只。此外，據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，中國的試驗(yàn)用貓年使用量約在5000只以上。使用試驗(yàn)用貓進(jìn)行藥物研發(fā)和監(jiān)測，大部分需使用貓的貼壁原代肝細(xì)胞進(jìn)行體外研究。

另外，貓的貼壁原代肝細(xì)胞除適用于驗(yàn)證人類藥物外，也對研究獸藥具有重要作用。相較于人類藥物，獸藥研究和開發(fā)相對滯后，但獸藥市場的規(guī)模逐年增大。越來越多人選擇貓作為寵物，以貓貼壁原代肝細(xì)胞為載體進(jìn)行體外藥物代謝和毒性研究，便于家禽家畜、哺乳類動(dòng)物等獸藥開發(fā)，明確藥物在動(dòng)物疾病預(yù)防和治療中的作用分析。

綜上所述，鑒于貓?jiān)谏镝t(yī)學(xué)研究中的廣泛應(yīng)用及貼壁原代肝細(xì)胞在科研中的重要地位，開發(fā)其貼壁原代肝細(xì)胞對于疾病治療、藥物早期開發(fā)與篩選等方面均具有重要的意義。

三、IPHASE相關(guān)產(chǎn)品

鑒于此，IPHASE作為體外研究生物試劑引-領(lǐng)者，憑借先進(jìn)的設(shè)備、專業(yè)的技術(shù)人員和多年研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，成功研發(fā)出國內(nèi)-首-家貓貼壁原代肝細(xì)胞（Feline Primary Plateable Hepatocytes），為客戶開展藥物研發(fā)等試驗(yàn)提供更多選擇。

圖片顯示  貓?jiān)渭?xì)胞貼壁6h（96孔板，鋪板密度0.3million cells/mL）

除貓貼壁原代肝細(xì)胞外，IPHASE還可提供人、猴、犬、大鼠及小鼠等不同種屬的懸浮/貼壁原代肝細(xì)胞，可滿足客戶不同的試驗(yàn)需求。

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