原代肝細胞二維（2D）培養(yǎng)具有操作簡單、費用低等優(yōu)點,，是目前體外藥物代謝和毒性評估廣泛使用的細胞模型,。由于2D培養(yǎng)不能模擬體內(nèi)微環(huán)境和細胞生長狀態(tài)，2D細胞模型在組織結(jié)構(gòu),、基因表達以及生物學特性等方面與體內(nèi)細胞相去甚遠,。三維（3D）細胞培養(yǎng)可提供與體內(nèi)相似的支架系統(tǒng)，創(chuàng)建與體內(nèi)類似的生長環(huán)境,，具有與來源組織十分接近的結(jié)構(gòu)特征和功能特性,。肝細胞3D培養(yǎng)模型必將在未來藥物代謝、毒性評估以及疾病細胞模型中逐步取代2D肝細胞模型,。
1 3D培養(yǎng)簡介
1.1 3D細胞培養(yǎng)定義
3D細胞培養(yǎng)是指將具有三維結(jié)構(gòu)的材料與細胞在體外共同培養(yǎng),使細胞能夠在載體的三維立體空間結(jié)構(gòu)中遷移、生長,，構(gòu)成三維的細胞載體復合物,。3D培養(yǎng)類似于細胞在體內(nèi)的生長方式，既能保留體內(nèi)細胞微環(huán)境的物質(zhì)及結(jié)構(gòu)基礎,，又能展現(xiàn)細胞培養(yǎng)的直觀性及條件可控性的優(yōu)勢,。
1.2 3D細胞培養(yǎng)優(yōu)勢
體外模擬復雜的組織結(jié)構(gòu)，接近體內(nèi)細胞生長環(huán)境,，實現(xiàn)真實的細胞生 物學功能,。
準確建立靶組織模型，有效預測病程和藥物反應,。
少量細胞可實現(xiàn)快速生長,，兼容自動化儀器，降低成本,。
1.3 3D細胞培養(yǎng)方式
無支架培養(yǎng)：懸滴培養(yǎng),，磁懸浮培養(yǎng)，超低粘附培養(yǎng)面培養(yǎng)等,。
支架培養(yǎng)：天然支架,，合成支架,。
2 原代肝細胞3D培養(yǎng)模型
2.1 肝細胞球聚體培養(yǎng)模型
肝細胞球聚體培養(yǎng)是通過無支架3D培養(yǎng)方式，接種培養(yǎng)的肝細胞可形成直徑達100-200µm球狀聚集體,。肝細胞球聚體與機體肝組織在結(jié)構(gòu)和功能上十分相似,，都是由膠原、彈性蛋白,、蛋白多糖和糖蛋白所構(gòu)建的立體網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)支持和調(diào)節(jié),，球聚體內(nèi)部可出現(xiàn)類膽管結(jié)構(gòu)，用核磁共振光譜掃描肝細胞球聚體,，球聚體代謝產(chǎn)物譜與體內(nèi)肝臟最相似,，而與2D培養(yǎng)的肝細胞差異很大。此外,，肝細胞存活時間和肝特異性功能（如細胞色素P450活性和白蛋白合成等）維持時間都比2D培養(yǎng)的肝細胞顯著延長,。
最近一項研究表明人原代肝細胞經(jīng)球聚體培養(yǎng)后存活時間超過5周，且CYP酶活性幾乎沒有變化,。肝細胞球聚體在蛋白質(zhì)組水平上與在體肝臟非常相似,，負責藥物吸收、分布,、代謝和排泄的酶能持續(xù)表達14天以上,。2D培養(yǎng)的肝細胞最多存活7-10天左右，而肝細胞球聚體超長的存活時間非常適用于藥物的肝毒性評估,。最近報道了一種由肝細胞和非實質(zhì)細胞組成的球聚體反復暴露于化學物質(zhì)28天后,，顯示其對肝毒性的敏感性增加，這些結(jié)果表明重復暴露對檢測肝毒性的重要性,。
2.2 肝細胞三明治培養(yǎng)模型
在體外通過在兩層膠原或Matrigel內(nèi)培養(yǎng)肝細胞可以重構(gòu)體內(nèi)結(jié)構(gòu),，稱為三明治培養(yǎng)。三明治培養(yǎng)的肝細胞能廣泛形成膽汁毛細管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),，而且可以長時間保持肝臟特異性功能,，同時具轉(zhuǎn)運膽汁酸和維持鈉離子-牛膽酸共同轉(zhuǎn)運多肽的功能。三明治培養(yǎng)的肝細胞代謝酶活力可維持2周左右,，且無代謝退化現(xiàn)象,。在2D培養(yǎng)的大鼠肝細胞中，細胞色速CYP3A僅在d1表達,，而在三明治培養(yǎng)的肝細胞中卻可表達2周左右,，且表達量隨著培養(yǎng)時間的延長而顯著增加。肝細胞三明治培養(yǎng)的另一個主要特點是能激活需經(jīng)過代謝才具遺傳毒性的化合物,，且該活性能維持2周左右,，而2D培養(yǎng)的肝細胞在最初接種培養(yǎng)幾個小時后喪失這種能力。雖然無細胞體系（如肝S9）能代謝化合物成遺傳毒形式，但在代謝過程中擾亂了化合物的激活/去毒平衡,，因此與完整細胞體系的代謝產(chǎn)物譜差異很大,。三明治培養(yǎng)的肝細胞比肝S9表現(xiàn)出更真實的遺傳毒效應。
3 IPHASE原代肝細胞產(chǎn)品
IPHASE/匯智和源憑借多年的技術(shù)能力和技術(shù)經(jīng)驗的積累,，現(xiàn)已形成猴,、犬、大鼠,、小鼠等原代肝細胞產(chǎn)品,，并且在已有原代肝細胞產(chǎn)品的基礎上，聚焦研發(fā)肝細胞球聚體和三明治培養(yǎng)肝細胞等3D細胞模型,，為廣大客戶提供更為合適的體外藥物評價細胞模型,。
4 IPHASE原代肝細胞優(yōu)勢
l 安全性
IPHASE/匯智和源分離原代肝細胞所用動物均經(jīng)過傳染源檢測，使用安全,、更放心,。
l 純度高
IPHASE/匯智和源生產(chǎn)的原代肝細胞經(jīng)分離純化后純度高，狀態(tài)好,。
l 活性好
IPHASE/匯智和源生產(chǎn)的原代肝細胞,，復蘇存活率可達90%以上，所有種屬原代肝細胞均經(jīng)過體外代謝質(zhì)控,，代謝活性強,。
5 相關產(chǎn)品
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