Ipatociti primarie: Un strumentu cruciale per avanzà micca - clinica in a ricerca di a droga vitro

Ipatociti primarie: Un strumentu cruciale per avanzà micca - clinica in a ricerca di a droga vitro

U fegatu, cum'è l'organu primariu per l'esposizione à a droga, ghjoca un rolu cruciale in u metabolismu di droga è i prucessi di tossicità. Epatociti primarie pussede u spettru completimentu di caratteristiche cellulari è livelli fisiolici, cumprese a so membru - Per quessa, l'enti primari primarianu sò cunsiderate cù a costruzione di l'oru per u standard d'oru è sò favuriti da i circadori in u metabolisimu di drogu, è i studii di tociclisimu. Questu articulu furnisce una vista di 2d è di i modelli di a cultura 3D basata nantu à l'hepatociti primari è e so applicazioni in u sviluppu di a droga.

Parolle chjave: Ipatocti primari, 2d cultivazione, 3vest cultivazione, organandid, co - cultura.

1. 1. L'isulazione di epatociti primari

L'isulazione di Hepatociti primari hè un passu criticu in stabilimentu in i mudelli di u liver di vitro, cù i dui - Metudu di Perfusione di Collagenase di u Passu U più cumunu. In animali più chjucu, perfusione di u fegatu pò esse realizatu via a vena di u portale o inferjuri di vena di vena, mentre animali tipicamente tipicamenti per a perfusione à traversu i lobi di fegatu. Diversi fattori chjave influenzanu l'isolamentu di u successu di Hepatociti: Prima, Collagenase ùn deve esse micca - Citotoxic. Seconda, u timing di digestione hè cruciale-tramindui sottu - digestione è più - digestione pò cumprumissu u rendimentu è a viabilità. A terza, a cundizione fegata deve esse ottimali, cum'è hepatociti sò assai sensibili à u dannu ischemicu. U fegatu cumbatte per a preparazione hepatocitica duverà esse rinfrescamente rinfrescata per reduce tariffoliche metaboliche è previsenu l'ipoxia metabolica è issupente ischemia.

I normi per i hepatociti primari utilizati in a ricerca di droga sò cusì:

1. 2. Primaria Happatocosste 2D

U mudellu di epatocità di sospensione

Contene a droga completa - metabili è cofattori, facendu adattatu per studià diverse strade di liberazione metabolica. Tuttavia, a viabilità di e hepatociti di susponizazione è l'attività di a droga - metabolizazione à u mumentu in u tempu in incubazione in vitro aumenta, limita u tempu incubazione à un massimu di 4 ore. Stu mudellu hè tipicamenti usatu per stimà a liberazione di droghe cù tassi moderati à alta liberazione. Quandu a tarifa di a liberazione hè menu di 20%, valori di liberazione precisa ùn ponu esse determinate. Sospensione tradiziunale di sospensione - basata in i mudelli di metabolismu di vitro sò insufficienti per a riazzioni metaboliche di u segazione per a lenta (chì limita a so capacità è i prudutti di libbre di questi cumposti metabolici. Una sospensione hepatociti metudu di relay (Figura 1) pò esse adupratu per allargà u tempu incubazione à 20 ore o ancu più.

Applicazione:L'attività di enzima è studii di stabilità metaboliche per e droghe moliche di piccule.

Figura 1. Sospensione Hepatocyte Metudu Metudu Processu di Trasferimentu

Fonte: Dispossi Metab di Drug, 2012.40 (9): 1860-1865

U mudellu di hepatociti in fiore

I hepatociti primarie sò cultivati ​​in un sistema 2 hà in Collagen - piatti di cultura catedatta. L'hepatociti si mostranu una morfologia epiteliale, cù nuclei protruding, spessu presentendu in una forma binucleata. I svantaghji di a cultura di Monolayer Single Hepatocitu include: 1. Alterazione di a polarità di a cellula è a funzione.2. Mancanza di altri tippi di celluli pertinenti (i.e., micca - cellule di parenchemale) chì sò richiesti per a funzione normale.3. Incapacità di furnisce i nutrienti suficienti è i mutori paracrini per sustene e alificazioni in realizazione di e so funzioni (cume a bile acidu è Serum Protein Biosynisthesi).

APPLICAZIONI:

1). Valutazione di a droga - interazzioni di droga:Questu includia induzione enzimessa, enzyme inhibizione, è studii di trasportatore. Prima, quandu una droga funziona cum'è inducente, pò purtà à l'espressione aumentata di a droga - metabili è trasportatori. I induttori forti ponu UplErgulate Multiple in l'indicazione simultaneamente, cum'è l'indicazione pomente di cyp2b6, cy3ae4, ciclom9, ugt, è parechje trasporti cum'è u mrp2. Sicondu, ci sò spezie - differenzi specificu in quantu hepatociti rispondenu à l'industriali. Per esempiu, Rifampicin hè un induvernu effettuu per i hepatociti umani è di cunigliali, ma ùn hà mancu effettu di induzione nantu à i hpatociti di u ratu. Infine, densità di platone subtintimale di hepatociti flattabili pò purtà à espressione basale ridutta di e risposte di induzione artificialmente aumentata. Cum'è mostratu in a Figura 3, ospite in densità densità densiti di a la piddetta parte di i cicali di cyp1a2, cyp2b6, ma risposte di qualità nantu à a qualità di u ghjideo, ma à u cyp3e. Dunque, hepatociti sani in una densità di piuma adatta sò necessarii per ottene dati fisiologicamente pertinenti.

Figura 2. Relazione trà a densità di u platinu di e hepatociti umani di cryprescenti è induzione enzima

Surzzione: Tecniche di scuperta di droga attuale, 2010, 7: 188 - 198

2). Valutazione Hepatotoxicità: Osservà i cambiamenti morfologichi sottu un microscopiu di luce, cum'è a morfologia di a cellula, u vacuole è a cappuccia di goccia, e attaccamentu di a cellulare. Rilevazione di Necrosi di Hepatociti (cum'è indicatu da AMINOTANSferase, lactate desidratasio, è alanotransferase) è apoftosi (fragmentazione). Per citokine - cytotoxità mediata, culuriti di monoleerichi; ùn pò micca prediche rispose toccati da via di i cellule di a patricone, è e cellule fototeliari stellate.

3). "Metudu di relay" per u studiu di a liberazione di u metabolizazione lenta è i so metaboliti: L'attività di a droga - metabili di e ziboli in i hepatociti flattazioni cumencia à diminuite dopu à 24 ore di piattu. Dopu l'hepatociti arubatati cù serum - free mediu chì cuntene u cumpostu d'interessu per 24 ore, u mediu hè recullatu è mischjà à e novi hepatociti in più (Figura 3).

Figura 3. U processu di trasferimentu di u metudu di u Metudu Relay Platoble

Fonte: Lettere metabolismu di droga, 2016, 10: 15 - 15

3). A valutazione di l'impresa cellulare, endocitosis, scappatu endomiu, è effetti silenziu in u gen di u target di Happatoc.diva.

Modellu di cultivazione Sandwich

In vitro, hepatociti trà dui capiancidori dui strati di collagen o matrigel per ricostruttà in strutture vivo, cunnisciuta cum'è cultivazione di livelli. Epatociti trà dui strati di gel - Struttura di Sandwich (Sandwich) ponu migliurà a morfologia è una viabilità di e cellule, è mantene a so funziunalità per un periodu più longu. In più, hepatrotete in sandwich a cultura pò restiture a polarità, chì permettina a localizazione propiu di rigalatori basculatili è lannali, e rete di canalizazione, e rete di lanno funzionale, Figura 4).

Figura 4. L'espressione polarizata di i trasportatori in u mudellu di sandwich umanu

Surmente: Tecnomia di dimessiunale di a droga attuale, 2010, 7, 188 - 198

APPLICAZIONI:

1. 1). Stimà l'excrezione biliaria di i composti.
2. 2). Valutà a distribuzione epatica è biliaria di cumposti è metaboliti endogene è exogenei.
3. 3). Stimating Clearance Mediated da Metabolismu è Trasportatori, è Custruisce Fisiologia - Modelli Farmacokinetichi basati.
4. 4). Studià Hepatotoxicity è furnisce i miccanismi per a droga clinica - ferita di u fedimentu indicatu. I dati sò integrati in i mudelli di farmacologia di i sistemi per predicà a droga potenziale - ferita di u fusione indotta in l'omu.
5.  
   1. 3. Primariu Hepatocyte 3D

6. In i sistemi di cultura 3D, hepatoctine sò cultivati ​​in un matrizo adnimensivu, chì megliu imimigine, chì megliu mimica u in l'architettura di u liveru in vivo parcorsu à 2 vestra di monoleer di Monoleyer 2D di Monoleyer Culturale. Sti Systems prumove CELO - CELLY - FONEGLIMENTI DI PICCULARI, cumpratu a feria E culturi elevate primarie ponu esse aduprati per studià i fegati - Funzioni specifiche in vivo - cum'è l'ambiente, offre vantaghji, è a modellazione di a tossicità.

   Mudellu di spreoid

À traversu tecniche cume ultera a cultura bassa, cultura di pattinaggio, è una cola clea di piccante (figura 5), ​​hepatociti costedali ponu att aggregate in pietra fermu senza fiducia. Un vantaghju di a cultura sperra hè chì ogni spreoid necessita solu 1.330 - e cellule significativamente u numeru significativamente u numeru di cellule cumparati à altre tecniche di cultura 3d. Studi recenti sò mostratu chì e culcherche primate Haypatoc? À 5 settimane, cù l'analisi, cù una prima l'ambiente di a droga, è l'astrete sò più crevervate durante 14 ghjorni in a cultura sperace. Tuttavia, u fegatu hè assai più cumplessu cà una agregata celula. U fianu scolateru di l'albotti cù sangue, mentre Bile scala da u latu apicariu di a funzione chjave di u fiuvaghju chjaru, è questu ùn si pò micca esse replicatu u mudellu di spreoid.

APPLICAZIONI:

1. 1). Studiu di Lento metabolizazione di liberazione cumpostu è i so metaboliti.
2. 2). Ricerca di hepatotossicità.
3. 3). Evalutazione di uptazione Cellulare, endocitosis, scappatu endomista, è effetti omoscenti in genere di destinazione di hepatociche -

Figura 5. Metudu di Cultura Speroid

Modellu di u Organoids di Liver Organodiani

A parte cunsensu di l'Organdidianu hè: 7D STRUTTURI DONE DI CETIME, PRODURTURIS, CAPABILI, efficè micicletta da a mICROADIONIZIONE A VIVO michjagliu I ughjettiani di liver sò stati identificati cum'è u mudellu più avanzatu per a ricerca di i liri umani.

FONTI CELLI PER COSTALLA DISPONIBILE DI LIVER:

① Cellule Pripotente (PSCS):

Cellule State embrioniche (Escs) è induttate e cellule di steli di privazioni (IPSCS) pussede un altu pluripotenza, plasticità, è una capacità proliferativa illimitata. Sottu l'influenza di i fattori di signaling specifici, diffirenti in hepatocitu - cum'è e cellule cù l'attività è a funzione. Eppuru, l'organanoidi di foglii derivati ​​da PSCS pò sottumettenu e modificazioni epigenetiche è genetiche, esibiendu i cambiamenti di l'aneupledia di cromosomica durante l'amplificazione.

APPLICAZIONI:

1. 1). Modelli di malatia genetica
2. 2). Modelli di malatie infettivi fegati
3. 3). Test di cita di droga

② Tessulu di u liver - Celle derivate: Queste include cholangiociti è i hpatociti. Hepatociti maturi Piscia a capacità potenziale di e cellule è proliferati in ambienti specifici. In cunfigliatu à PSC - Organodi Derivid, Organandidi derivati ​​da un tissu primariu sò più maturi, è mantenenu a stazione petto è genetica intooron di vinu A causa, a longa - termini prolidizzi di u tombu umanu hè limitatu cumparatu cù i hepatociti umani o hepatociti primari adulti. Culturate Adulti Hepatocyte Organanoidi resta u sfida.

I metudu di cultura (Figura 6): Tessulu di u fiuvisticu hè digesti in cellule onose, è una mischju di matti di matrigel è cecidini hè a cucellu di a zappella. Incubà in incubator di a cultura cellulare (37 ° c) durante 15 minuti. Dopu à a solidificazione, aghjunghje a cultura di cultura specifica. Passaghju dopu à circa 14 ghjorni. Substituite u mediu originale cù mediu di differenziazione dopu à 7 - 10 ghjorni.

APPLICAZIONI:

1. 1). Modelli Hepatotoxicity
2. 2). In Studi di Disturbu di Vitro Metabolismu
3. 3). Non - malatia di fegata alcolica
4. 4). Sviluppu di droghe per e malatie di u liver di benigni è maligna

Figura 6. A cultura è u prucessu di u passaghju di u tessulu - derivatu organanoidi di vita

Fonte: Cell & Biindience (2023) 13: 197

Paragone di cultura sperrep

4. Primariu Hebatoc.te CO - Modellu Cultura

1. 1. 2d Primariu Hepatoc.te CO - Modellu Cultura
      

      In u 2d primariu hepatocesste CO - mudellu di cultura, duie o più tippi di guiite differenti sò mischiati è cultigliati in un ambiente di dimensione. A funzione chjave di stu mudellu hè u interacert direttu trà i tipi di cellule differenti è a matrice di segnu extracelulare per cignali è cumunicazioni chimichi. Funzioni d'hepatocitiche primina, cum'è a capacità di a pruduzzione di l'albumina è a capacità di u metabolismu di droga, pò esse mantinutu finu à trè settimane.

      APPLICAZIONI:

      1. 1). Ipatociti primari co - cultivati ​​cù fibroblasti: Stu mudellu hè adupratu per studià a tarifa di a lenta (riposu metabolitanti è i so metaboliti.
      2. 2). Ipatociti primarie CO - COVERS di fegatu di parenchimale (p.e., cellule di stella di u fustu
      3. 3). HEPATOTTINI primariu CO - cultivata cù T Cell: Stu mudellu hè adupratu per rilevà u metabolismu di u fegatu di u fegatu -
      4. 4). L'Hepatomax di Ifase Ipatomax ™CO - Sistema Cultura: Iphase hà sviluppatu u CO - Sistema di Cultura cù oli primarie da spezie sfarente, cunnisciute cum'è hepatomax™. Da Corso primariu UMU cù e celle promali, hè pussibule mantene a bona droga - metru d'enzozante umana in i hepatociti umani per finu à 3 settimane. Stu sistema hè adattatu per studià lento - i tassi di liberazione cumpostu di metabolitu è ​​i so metaboliti.

      Stu codice di cultura provoca una plataforma più fantacologicamente per valutà per valutà u metabolismu di droga, è u fegatu di e malatie rilativi, offerte in quantu diversi combustibili è malatie.
      
      

      3D Primariu Hepatoc.te CO - Modellu Cultura

      Direct 3D CO - Cultura: Stu mudellu implica a mistura dui o più tippi di cellule di figrezziunali (per esempiu, curia primari, cellulari essitori primariati, cellulari essitorizziati, fibrin, o idrogghi. Direct 3D CO Co - A culleca una interazione chjara tra i meccanismi cum'è e celloria, e manzetta di a matrizazione è e capiscelina trà i hepatociti.

      APPLICAZIONI:

      1. 1). Modellu di fibrosi: usatu per studià i miccanismi è a progressione di i fibrosi di u liver.
      2. 2). Droga - Model di Desione di Diti (Dili): Aiutu simulare è valutà i danni di u fegatu causatu da e droghe.
      3. 3). Interactioni di droga, l'induzione di droga, è l'enzima induviglia: chì diverse droghe interagiscenu, cumu sò metabolizzati, è cumu induce l'enzimi di u liver.

      Indirot 3d co - Cultura: Stu metudu usa un sistema di separazione fisica (p.e., insieme o altri materiali dui o più tippi di celluli o di un ambiente primariu) in un ambiente A cumunicazione trà e cellule si trovanu via i citokini solubili.

      APPLICAZIONI:
      Adupratu per studià micca - Cumunicazione di cuntattu trà e cellule di u fegatu in u corpu.

      
      In riassuntu, ifase, cum'è capu in in vitru di ricerca biologica, furnisce solu e soluzioni cumplette per a prova di droga di clinica. Da l'isulazione è a cultura di e isteri primari da e decissioni di varie spezie cum'è l'applicazioni di sustanza cum'è applicazioni a cultura - Ifaseificazione per l'utilizazione è di sviluppu Semu un cumpagnu di fiducia per i clienti in l'industria farmaceutica, impegnata per furnisce e suluzioni di punta per ùn - a ricerca clinica.