خلايا الكبد في استقلاب المخدرات وتسليم المخدرات سيرنا: تقييم أنظمة النموذج عبر الأنواع

ملاحظة: يجب استخدام خلايا الكبد التعليق مع متوسط ​​ذوبان الذوبان ووسط الحضانة ؛ تحتاج الخلايا الكبدية القابلة للاتصال إلى استخدامها مع ذوبان الذوبان ، المتوسطة المتوسطة ، وسيلة الصيانة ، ولوحة مغلفة بالكولاجين. الحث CYP يتطلب مجموعة مقايسة تحريض مرنا كذلك.

خلايا الكبد

خلايا الكبدهي الخلايا الوظيفية الأساسية للكبد ، تلعب دورًا رئيسيًا في التمثيل الغذائي ، وإزالة السموم ، وإنتاج الصفراء ، وتوليف البروتين. وهي تشكل الأساس الهيكلي والكيميائي الحيوي لوظيفة الكبد ، ويعملون كوسطاء رئيسيين في تحويل مختلف المركبات الداخلية والخارجية إلى مواد أقل ضررًا وتسهيل عملية التمثيل الغذائي للأدوية والسموم. هذه القدرة الجوهرية لخلايا الكبد لمعالجة المواد الكيميائية جعلتها لا غنى عنها في كل من البيئات السريرية والبحثية ، وخاصة عند التحقيق في المسارات المعنية في استقلاب المخدرات وسمية الكبد.

خلايا الكبد الأولية

تشير الخلايا الكبدية الأولية إلى تلك الخلايا التي تم عزلها حديثًا عن أنسجة الكبد - سواء كانت البشرية أو الحيوانية - دون انتشار في المختبر. نظرًا لأن هذه الخلايا تحتفظ بالكثير من النشاط الأنزيمي والوظائف الفسيولوجية التي تتميز بالكبد ، فغالبًا ما تعتبر المعيار الذهبي في الدراسات التي تفحص أنشطة محددة. يعد استخدامها في البحث محوريًا لفهم كل من الاستقرار الأيضي والقدرة الجوهرية للأدوية إما على التحول أو الاستمرار في شكلها الأصلي بمجرد إدخاله في نظام بيولوجي.

خلايا الكبد الوهمية وخلايا الكبد التعليق

ضمن الأطر التجريبية ، يمكن تصنيف خلايا الكبد بشكل أكبر بناءً على ظروف زراعةها. الخلايا الكبدية القابلة للاتصال هي تلك التي تلتزم بركيزة ثقافية ، مما يسمح بتعلق مستقر ومورفولوجيا يحاكي عن كثب البيئة في الجسم الحي. لا يدعم هذا المرفق الهيكل المستقطب لهذه الخلايا فحسب ، بل يدعم أيضًا دراسات طويلة من المسارات الكيميائية الحيوية مثلCYP450 إنزيم تحريض. وعلى العكس من ذلك ، يتم الحفاظ على خلايا الكبد التعليق في حالة غير ملتصقة ، والتي تستخدم عادةً في فحوصات مصففة قصيرة حيث تكون التغييرات في البيئة الخلوية والتقييمات الأيضية السريعة ضرورية. تسهل ثقافات التعليق التعرض الأكثر اتساقًا للخلايا لاختبار المركبات ، مما يجعلها مثالية للتقييم السريع للاستقرار الأيضي والاستجابات السامة للكبد الحادة.

الخلايا الكبدية القابلة للاتصال

الخلايا الكبدية القابلة للاتصالهي خلايا الكبد المعزولة التي يتم تربيتها على أطباق الثقافة المطلية أو المتخصصة. يسمح هذا المرفق للخلايا بنشرها واستقطابها وإنشاء اتصالات بين الخلايا ، والحفاظ على الكثيرين في الجسم الحي - مثل وظائف على مدار عدة أيام أو حتى أسابيع. نظرًا لأن هذه الخلايا ملتصقة ، يمكن استخدامها لمراقبة الاستجابات المزمنة ، وتحريض إنزيم CYP450 مع مرور الوقت ، ومقايسات السمية المتعددة - تحافظ الخلايا الكبدية القابلة للاتصال أيضًا على خلايا أكثر قوة - إلى - اتصال الخلية وتفاعلات المصفوفة خارج الخلية ، والتي تعد حاسمة للاحتفاظ بالكبد - وظائف محددة. كل نوع - سواء كان الإنسان أو غير الإنسان الرئيسي أو القوارض أو غيره - يتطلب شروط الطلاء الأمثل (مثل الطلاء المحدد أو مكملات الوسائط) لتكرار الحالات الفسيولوجية بشكل أفضل.

تعليق الخلايا الكبدية

في المقابل،تعليق الخلايا الكبديةيتم تربيتها في حالة غير ملتصقة ، والحفاظ على مورفولوجيا مستديرة مع بقاء قابلاً للتطبيق لفترات أقصر. تعتبر خلايا الكبد التعليق مثالية لتجارب مصطلح قصيرة ، مثل دراسات التمثيل الغذائي للأدوية الأولية أو تقييمات الحركية الإنزيمية السريعة. نظرًا لأن الخلايا غير مقيدة بواسطة مرفقات المصفوفة ، يمكن تحضيرها بسرعة واستخدامها في الاختبارات الوظيفية دون التأخير المطلوب للالتزام بالخلايا. تعتبر ثقافات التعليق مفيدة بشكل خاص عند مقارنة فروق الأنواع ، لأنها تسمح بفحوصات سريعة موحدة عبر خلايا الكبد التعليق من البشر ، والقرود البشري ، والقوارض ، والأنواع الأخرى.

استقرار التمثيل الغذائي والتسمم الكبدي

الاستقرار الأيضيفي سياق أبحاث خلايا الكبد يشير إلى قدرة جزيء ، غالبًا ما يكون مرشحًا للمخدرات ، على مقاومة التحول الكيميائي الحيوي بواسطة إنزيمات الكبد. يتيح التحقيق في الاستقرار الأيضي مع خلايا الكبد للباحثين التنبؤ بالنصف - الحياة والمنتجات المحتملة لهذه المواد ، وهو أمر بالغ الأهمية في تطوير الدواء. يمكن أن يحدد ملف التمثيل الغذائي للمركب ليس فقط فعاليته ولكن أيضًا سلامته ، حيث قد تظهر المستقلبات في بعض الأحيان آثارًا سامة لم يتم رؤيتها في المركب الأصل.

تسمم الكبد، من ناحية أخرى ، يشمل الآثار الضارة للمواد الكيميائية على خلايا الكبد. يساعد استخدام كل من خلايا الكبد الأولية والمستنبتة في دراسات السمية في توضيح الآليات التي تؤدي إلى إصابة الكبد. هذا أمر بالغ الأهمية لأن الكبد ، كونه العضو الأيضي المركزي ، عرضة للغاية للإهانات السامة من كل من المواد الكيميائية البيئية والعوامل الصيدلانية. يمكن للدراسات التي تستخدم هذه الخلايا اكتشاف أنماط تلف الخلايا أو الخلل ، وتوفير رؤى حول الأحداث المبكرة لإصابة الكبد والمساعدة في التنبؤ بالنتائج السلبية في بيئة سريرية.

يعد تحريض الإنزيم جانبًا مهمًا آخر مرتبطًا بوظيفة خلايا الكبد ، في إشارة إلى العملية التي تزيد بها بعض المواد من توليف الدواء - استقلاب الإنزيمات. تعتبر هذه الظاهرة ذات أهمية خاصة حيث يمكن أن تؤدي إلى زيادة استقلاب الأدوية التي يتم إدارتها ، مما قد يقلل من فعاليتها أو زيادة إنتاج المستقلبات الضارة. غالبًا ما تهدف الأبحاث التي تستخدم خلايا الكبد القابلة للاتصال إلى فحص المسارات التنظيمية التي تحكم إنزيم إنزيم ، وبالتالي إلقاء الضوء على التفاعلات المعقدة بين مختلف الأجانب وقدرة التمثيل الغذائي للكبد.

تسليم سيرنا الكبدي واستهداف الاستهداف

قدمت التطورات الحديثة في تداخل الحمض النووي الريبي (RNAi) علاجاتها استراتيجيات جديدة لالتسليم الكبدي المستهدفباستخدام RNAs الصغيرة المتداخلة (siRNAs). يتضمن النهج الرئيسي ربط جزيئات سيرنا مع N - acetylgalactosamine (Galnac) ، مما يسهل امتصاص انتقائي بواسطة خلايا الكبد عبر مستقبلات البروتينات البروتينية (ASGPR). يتم التعبير عن ASGPR بشكل كبير على سطح الخلايا الكبدية ويلعب دورًا رئيسيًا في استيعاب الخلايا الداخلية لـجالناك - سيرنايتزامن ، مما يجعله مسارًا حيويًا للكبد - توصيل مخدرات محدد.

في الدراسات المختبرية عادة ما تستخدمترنسفكأيشن كائنات الكبد الأوليةتقنيات لتقييم كفاءة وخصوصيةسرينا جالناك تسليم خلايا الكبد. تسمح هذه الطرق للباحثين بدراسة تأثيرات ضربة قاضية للجينات في سياق ذي صلة من الناحية الفسيولوجية وتحسين تركيبات التسليم لأقصى قدر من امتصاص الخلايا وفعالية إسكات الجينات.

بشكل عام ، يمثل التسليم المستهدف الكبدي لعلاج الحمض النووي الريبي باستخدام أنظمة Galnac - SiRNA بوساطة سيرنا نهجًا محددًا وغير فيروسي لعلاج أمراض الكبد الوراثية واضطرابات التمثيل الغذائي ، مما يزيد من فائدة نماذج الخلايا الكبدية الأولية في كل من البحث الترجيمي وتطوير المخدرات.

الأنواع - تفاصيل خلايا الكبد المحددة

خلايا الكبد البشرية

خلايا الكبد البشرية البطل ضرورية للتنبؤ بأداء الأدوية البشرية والسمية ، مما يوفر أهمية وظيفية عالية. يسمح التصاقهم على اللوحات المتخصصة بدراسة تحريض الإنزيم الأيضي ، والتمثيل الغذائي للمرحلة الأولى/الثانية ، ونشاط الناقل.

في شكل غير ملتصق ،تعليق خلايا الكبد البشرية الرد بسرعة على الأجانب الليبرالية ، مما يجعلها مثالية لتقييمات التمثيل الغذائي السريع ، ودراسات التخليص ، واختبار السمية القصير -

غير - الخلايا الكبدية الرئيسية البشرية

التشابه الفسيولوجي مع البشرplatable cynomolgus monkey cypatocytesوخلايا الكبد القرد القابلة للبلاط قيمة لسد الدراسات قبل السريرية مع النتائج البشرية. يتم استخدامها لتقييم التمثيل الغذائي للمخدرات ، وتحريض الإنزيم ، والأنواع - ملفات تعريف سلامة محددة.

تعليق cynomolgus قرد الكبدوالتعليق ريسوس قرد الخلايا الكبدية تمكين التقييمات السريعة والمقارنة للوظائف الأيضية والاستجابات الحادة ، مفيدة عند الحاجة إلى بيانات مصطلح قصيرة قبل أطول - دراسات مصطلح على التنسيقات القابلة للاتصال.

خلايا الكبد الكلاب

يستخدم في المقام الأول في البحوث البيطرية والترجمة ،بلاءة الكبد الخلايا الكبديةوبلاءة بيغل خلايا الكبدتقليد في فسيولوجيا الكبد في الجسم الحي لدراسة الدواء - إصابة الكبد المستحثة والتمثيل الغذائي للمستحضرات الصيدلانية البيطرية.

توفر هذه دراسات عملية التمثيل الغذائي السريعة ويتم توظيفها في فحوصات فحص المرحلة المبكرة ، والتي تستفيد من دوران سريع في نموذج التعليق.

سبراغ - خلايا الكبد الفئران داولي

هؤلاءplatable Sprague - خلايا الكبد الفئران داوليمعزولة من Sprague - الفئران Dawley وتتم تربيتها بتنسيق ملتصق أو قابل للبطل. في الطريقة القابلة للاتصال ، تعلق الخلايا على طبق الثقافة ، مما يسمح لها بتكوين تفاعلات بين الخلايا المستقرة والحفاظ على الكبد - وظائف محددة لفترات ممتدة. هذا التنسيق مناسب بشكل خاص لدراسة عمليات التمثيل الغذائي الطويلة ، وتحريض الإنزيم ، والتقييمات السمية المزمنة باستخدام خلايا كبد الفئران Dawley.

عندما يتم الحفاظ عليها في حالة غير ملتصقة ،تعليق Sprague - خلايا الكبد الفئران داوليتستخدم في المقام الأول لتجارب قصيرة - يسهل تنسيق التعليق فحوصات سريعة ، مثل دراسات استقلاب الأدوية الحادة وتقييمات الحركية الإنزيمية ، حيث تكون الاستجابات الوظيفية الفورية مطلوبة. هذا الوضع مفيد عند مقارنة الاستجابات التمثيلية الحادة بين الأنواع أو الحالات المختلفة.

ICR/CD - 1 خلايا الكبد الماوس

معزولة عن ICR/CD - 1 الفئران ، هذه platable ICR/CD - 1 خلايا الكبد الماوسالالتزام بطبق الثقافة ، مما يسمح لهم بالحفاظ على وظائف الكبد الرئيسية على فترات أطول. يفضل الباحثون الطريقة القابلة للاتصالات لخلايا الكبد ICR/CD - 1 عندما تكون فترة الثقافة المستقرة الممتدة ضرورية للملاحظات التجريبية.

على النقيض من ذلك ، يتم تربية الخلايا الكبدية للماوس التعليق ICR/CD - 1 دون الالتزام ، وبالتالي الاحتفاظ بمورفولوجيا مستديرة مناسبة لدراسات مصطلحات قصيرة.تعليق ICR/CD - 1 خلايا الكبد الماوسيسمح بالتقييم السريع للاستجابات الأيضية وهو مفيد بشكل خاص في الفحوصات الأولية أو عندما تكون هناك حاجة إلى اختبار عالية الإنتاجية. يساعد استخدام خلايا الكبد في التعليق في ICR/CD - 1 الفئران على إنشاء ملامح استقلابية أساسية ومقارنتها بالأنواع الأخرى أو الحالات التجريبية المختلفة.

قطط الكبد

التنسيق القابل للبطل مفيد بشكل خاص للدراسات الطويلة - التي تتطلب كبدًا مستدامًا - وظائف محددة ، مثل تقييمات السمية المزمنة وتجارب تحريض الإنزيم. في الدراسات التي تركز على أمراض الكبد القطط ، ومخدرات - إصابة الكبد الناجمة ، واضطرابات التمثيل الغذائي الخاصة بالقطط ،خلايا الكبد القطةتقديم نموذج قوي. يعزز التزامهم أيضًا استنساخ نقاط النهاية المورفولوجية والوظيفية ، مما يجعلها نموذجًا مفضلاً في علم الصيدلة البيطري وأبحاث الكبد.

يسهل تنسيق التعليق قياس الاستجابات الخلوية الفورية للطباعة الكريبية ، حيث يقلل عدم وجود مرفق التأخير في الاستجابة في الثقافات الأطول -تعليق الكبد القط وبالتالي ، فهي حاسمة لتحديد التغييرات الكيميائية الحيوية المبكرة وردود الفعل السلبية المحتملة بعد التعرض لمركبات جديدة.

خلايا الكبد الدجاج

كممثلين عن نماذج الطيور ،خلايا الكبد الدجاجتستخدم في الدراسات المقارنة لفهم الاختلافات التطورية في وظائف الكبد ، وخاصة في تقييمات تعطيل الغدد الصماء.

تعليق الكبد الدجاجيتيح سريعًا ، دراسات مرحلة من استقلاب الكبد في الطيور ويمكن مقارنتها مباشرة بنظراء الثدييات.

الأنواع الأخرى

للأنواع الأخرى, خلايا الكبد الصغرية, تعليق minipig خلايا الكبد, بلاءة نيوزيلندا خلايا الكبد الأرانب البيضاء, تعليق خلايا الكبد البيضاء النيوزيلندية كلها أيضًا نماذج شائعة للتنبؤ وشرح المخدرات - تفاعلات المخدرات ودراسة السمية الخلوية للأدوية.

خاتمة

تلعب خلايا الكبد دورًا محوريًا في الحفاظ على وظيفة الكبد من خلال التمثيل الغذائي ، وإزالة السموم ، وإنتاج الصفراء ، وتوليف البروتين. تؤكد المقالة على التمييز بين خلايا الكبد الأولية وأشكالها المستزرعة - قابلة للطلاء والخلايا الكبدية المعلقة - تم تحسينها لتحقيق أهداف تجريبية مختلفة. تعد الخلايا الكبدية القابلة للاتصال ، مع الالتزام بها والقابلية الطويلة ، ضرورية لدراسة التأثيرات المزمنة ، تحريض الإنزيم ، وعمليات التمثيل الغذائي الطويلة ، في حين توفر خلايا الكبد التعليق ظروف اختبار سريعة وموحدة للمقايسات الحادة. بالإضافة إلى ذلك ، يمتد التحليل إلى الأنواع - تطبيقات محددة ، مما يعكس مدى تنوع نماذج خلايا الكبد - من النظم البشرية إلى الأنظمة الحيوانية - في التنبؤ بالتمثيل الغذائي للمخدرات ، وتقييم السمية الكبدية ، وتصميم العلاجات المستهدفة مثل التدخلات القائمة على RNA - باستخدام اقتران Galnac. توضح هذه النظرة العامة الشاملة الدور المتكامل لخلايا الكبد في كل من البحوث السريرية والتطور الدوائي ، مما يوفر رؤى أساسية في فسيولوجيا الكبد والآليات التي تكمن وراء سلامة الأدوية وفعاليتها.

الكلمات المفتاحية: خلايا الكبد ، خلايا الكبد الأولية ، خلايا الكبد الوهمية ، الخلايا الكبدية المعلقة ، استقرار خلايا الكبد الوبائية ، سمية الكبد ، تحريض hepatocytes البلاطية (pch). خلايا الكبد البشرية ， platable cynomolgus monkey cypatocytes ، platable rhesus monkey cypatocytes ، platable dog caltocytes ، platable peagle hepatocytes ، platable muse - خلايا الكبد ، والخلايا الكبدية الذهبية ، والذهبية ، والبكتيريا السورية ، والخلايا الكبدية القطط ، والخلايا الكبدية الصغار ، والكبهيات الكبدية للبصيف ، والكبوتوكي ، والكبوتوكي ، والكبوتوكي ، والكبوتوكي ، والكبوتوكي. الخلايا الكبدية ، خلايا الكبد الكبدية ، تعليق الخلايا الكبدية الكبدية ، تعليق خلايا الكبد ، Dawley الفئر خلايا الكبد ، وخلايا الكبد المينيبيج ، وعلامة الكبد البيضاء النيوزيلندية ، وخلايا الكبد الدجاج المعلقة ，ASGPR ، Galnac - سيرنا ، خلايا الكبد الأولية سيرنا ترنسفكأيشن سيرنا جالناك تسليم خلايا الكبد，التسليم الكبدي المستهدف.