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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)。常用的體外模型有肝微粒體、肝S9、肝胞質(zhì)液、原代肝細(xì)胞、肝組織切片、重組人代謝酶等。其中，原代肝細(xì)胞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)研究中。

1    原代肝細(xì)胞的特點(diǎn)

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。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。

肝細(xì)胞被分離后，可進(jìn)行貼壁培養(yǎng)和懸浮培養(yǎng)。懸浮培養(yǎng)的原代肝細(xì)胞在最開始的4h內(nèi)細(xì)胞色素P450酶的活性最為和體內(nèi)一致，隨時(shí)間的延長而迅速下降；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。隨著3D培養(yǎng)技術(shù)的出現(xiàn)，原代肝細(xì)胞的應(yīng)用范圍也進(jìn)一步得到了擴(kuò)展。

2    原代肝細(xì)胞的應(yīng)用

隨著技術(shù)水平的不斷提高，原代培養(yǎng)的動(dòng)物和人肝細(xì)胞已廣泛應(yīng)用于藥物研究：①探討藥物在肝中的代謝途徑和藥物藥代動(dòng)力學(xué)的研究；②預(yù)測和解釋藥物與藥物之間的相互作用；③研究藥物的細(xì)胞毒性等。

2.1  原代肝細(xì)胞在藥物代謝中的應(yīng)用

原代肝細(xì)胞作為藥物代謝研究的經(jīng)典模型，在探討藥物在肝中的代謝途徑和藥代動(dòng)力學(xué)的研究中發(fā)揮著重要作用。將苗頭化合物與懸浮原代肝細(xì)胞共孵育，不但可對化合物在肝細(xì)胞中的代謝穩(wěn)定性進(jìn)行研究，而且還可得到相對多量的高純度的代謝產(chǎn)物，在研究藥物生物轉(zhuǎn)化特征，尋找藥物可能的代謝物方面優(yōu)勢顯著。尤其是當(dāng)有證據(jù)顯示化合物的生物轉(zhuǎn)化途徑為二相代謝、水解作用或肝微粒體中非特異性蛋白結(jié)合很高、肝微粒體中代謝不明顯的時(shí)候，原代肝細(xì)胞更為不可替代的體外模型。

2.2  原代肝細(xì)胞在藥物-藥物相互作用研究中的作用

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)劑方面更是扮演著重要的角色。

2.3  原代肝細(xì)胞在毒理學(xué)中的作用

藥物的毒性研究是藥物研究的重要組成部分。藥物通過肝臟代謝后，大多數(shù)藥物的毒性被消除，但同時(shí)也有一些無毒或低毒的物質(zhì)通過生物轉(zhuǎn)化后轉(zhuǎn)變成有毒甚至毒性更大的物質(zhì)，因此肝臟便必然成為研究藥物毒性的重要靶器官。原代肝細(xì)胞即為一個(gè)較好的篩選模型，尤其是在檢測結(jié)構(gòu)相關(guān)化合物時(shí)，原代肝細(xì)胞的角色更為重要。

3    IPHASE原代肝細(xì)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(yàn)的積累，不斷摸索和優(yōu)化原代肝細(xì)胞分離過程，現(xiàn)已形成猴、犬、大鼠、小鼠等原代肝細(xì)胞產(chǎn)品。

l  合規(guī)性

合規(guī)是研究的開始，產(chǎn)品來源清晰，免除了后顧之憂。

l  安全性

生產(chǎn)產(chǎn)品的動(dòng)物均經(jīng)過傳染源檢測，使用安全、放心。

l  純度高

肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞的占比可達(dá)95%以上。

l  復(fù)蘇率高

凍存復(fù)蘇率可達(dá)95%以上。

l  活性高

生產(chǎn)工藝成熟，盡可能的保證了酶活性。

l  可定制

可根據(jù)客戶特殊需求，提供特殊種屬、特殊組織細(xì)胞的定制服務(wù)。

l  高活性

  目的細(xì)胞活性可達(dá)95%以上

3.1  經(jīng)代謝驗(yàn)證原代肝細(xì)胞

代謝穩(wěn)定性反映了化合物對生物轉(zhuǎn)化的敏感性，若代謝穩(wěn)定性低，意味著化合物在體內(nèi)較容易被代謝，往往預(yù)示著不良的藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)，如口服利用度低、作用時(shí)間短；代謝穩(wěn)定性試驗(yàn)得到的人體外內(nèi)在清除率Clint可用于進(jìn)行人體清除率的預(yù)測；各種屬間代謝速率的一致性信息可為安評動(dòng)物種屬的選擇提供一定的數(shù)據(jù)支持。且還可得到相對多量的高純度的代謝產(chǎn)物，在研究藥物生物轉(zhuǎn)化特征，尋找藥物可能的代謝物方面優(yōu)勢顯著。尤其是當(dāng)有證據(jù)顯示化合物的生物轉(zhuǎn)化途徑為二相代謝、水解作用或肝微粒體中非特異性蛋白結(jié)合很高、肝微粒體中代謝不明顯的時(shí)候，懸浮原代肝細(xì)胞更為不可替代的體外模型。

3.2  經(jīng)誘導(dǎo)驗(yàn)證原代肝細(xì)胞

酶誘導(dǎo)是指某些化合物能提高肝臟藥物代謝酶的活性，導(dǎo)致合用的藥物代謝速率加快，使得原藥的血藥濃度下降，使其療效降低或喪失。若藥物A能誘導(dǎo)某代謝酶的活性、而另一同服藥物B為該代謝酶的底物，則A藥有可能造成B藥代謝清除率增加、暴露量降低，從而造成無法達(dá)到預(yù)期的藥效。貼壁培養(yǎng)的原代肝細(xì)胞是酶誘導(dǎo)研究的經(jīng)典模型，采用倍數(shù)變化方法，使用由已知的陽性和陰性對照藥物校準(zhǔn)的體外系統(tǒng)，將藥物與細(xì)胞共孵育，測定孵育后CYP酶的mRNA表達(dá)水平倍數(shù)變化，以評估在研藥物是否為酶的誘導(dǎo)劑。

3.3  經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)體驗(yàn)證原代肝細(xì)胞

轉(zhuǎn)運(yùn)體（Transporter）是指貫穿于各組織細(xì)胞膜上介導(dǎo)內(nèi)源性或外源性物質(zhì)進(jìn)出生物膜的跨膜蛋白，主導(dǎo)藥物的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)過程，影響著藥物在體內(nèi)的吸收、分布、代謝和排泄。原代細(xì)胞來源于完整組織, 可表達(dá)存于該組織的全部轉(zhuǎn)運(yùn)體基因，與體內(nèi)模型相關(guān)性較好，可用于研究藥物代謝、轉(zhuǎn)運(yùn)及臨床藥物的相互作用。尤其是原代肝細(xì)胞可完整表達(dá)肝臟藥物代謝酶和轉(zhuǎn)運(yùn)體，是評價(jià)經(jīng)肝藥物轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝及毒性的模型之一。

3.4  3D培養(yǎng)原代肝細(xì)胞

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3D細(xì)胞培養(yǎng)是指將具有三維結(jié)構(gòu)的材料與細(xì)胞在體外共同培養(yǎng),使細(xì)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(xì)胞載體復(fù)合物。3D培養(yǎng)類似于細(xì)胞在體內(nèi)的生長方式，既能保留體內(nèi)細(xì)胞微環(huán)境的物質(zhì)及結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，又能展現(xiàn)細(xì)胞培養(yǎng)的直觀性及條件可控性的優(yōu)勢。3D培養(yǎng)的原代肝細(xì)胞可提供與體內(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，在藥物代謝、毒性評估等領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。

IPHASE/匯智和源憑借多年的研發(fā)經(jīng)驗(yàn)，推出了多領(lǐng)域、多種類的科研試劑，為藥物早期研發(fā)提供篩選工具，為生命科學(xué)領(lǐng)域的探索提供新材料、新方法和新手段，為食品、藥品、化學(xué)品等的遺傳毒性研究提供便捷產(chǎn)品，望廣大科研工作者咨詢。

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