Hepatocyty v metabolismu léčiva a dodávání siRNA: hodnocení modelových systémů napříč druhy

Poznámka: Hepatocyty suspenze je třeba použít s médiem tání a inkubačním médiem; Snížitelné hepatocyty je třeba použít s médiem tání, Středitelné médium, údržbářská deska a kolagenová deska. Indukce CYP vyžaduje také soupravu pro indukční test mRNA.

Hepatocyty

Hepatocytyjsou primární funkční buňky jater, hrají ústřední roli v metabolismu, detoxikaci, produkci žluči a syntéze proteinů. Vytvářejí strukturální a biochemický základ funkce jater a působí jako hlavní mediátory při přeměně různých endogenních a exogenních sloučenin na méně škodlivé látky a usnadňují metabolismus léčiv a toxinů. Tato vnitřní schopnost hepatocytů zpracovávat chemikálie je učinila nezbytnými v klinickém i výzkumném prostředí, zejména při zkoumání cest zapojených do metabolismu léčiva a toxicity jater.

Primární hepatocyty

Primární hepatocyty se vztahují k buňkám, které byly čerstvě izolované z jaterní tkáně - ať už lidské nebo zvíře - prodloužené šíření in vitro. Protože tyto buňky si zachovávají velkou část enzymatické aktivity a fyziologických funkcí, které jsou pro játra charakteristické, jsou často považovány za zlatý standard ve studiích zkoumajících specifické aktivity játra. Jejich použití ve výzkumu je klíčové k porozumění metabolické stabilitě a vnitřní kapacitě léčiv k transformaci nebo přetrvávání v jejich původní podobě po zavedení do biologického systému.

Čelitelné hepatocyty a suspenzní hepatocyty

V rámci experimentálních rámců mohou být hepatocyty dále kategorizovány na základě jejich kultivačních podmínek. Přední hepatocyty jsou ty, které jsou adherentní k kulturnímu substrátu, který umožňuje stabilní připojení a morfologii, která úzce napodobuje prostředí in vivo. Tato připoutání nejenže podporuje polarizovanou strukturu těchto buněk, ale také udržuje dlouhodobé studie biochemických cest, jako napříkladIndukce enzymu CYP450. Naopak, suspenzní hepatocyty jsou udržovány v ne -adherentním stavu, obvykle používané v krátkém termínovaném testech, kde jsou nutné změny v buněčném prostředí a rychlá metabolická hodnocení. Suspenzní kultury usnadňují rovnoměrnější expozici buněk pro testování sloučenin, což z nich činí ideální pro rychlé posouzení metabolické stability a akutních hepatotoxických reakcí.

Přední hepatocyty

Přední hepatocytyjsou izolované jaterní buňky, které jsou kultivovány na potažených nebo specializovaných kulturních jídlech. Tato připojení umožňuje buňkám šířit se, polarizovat a vytvářet mezibuněčné kontakty, které zachovávají mnoho in vivo - jako funkce po několik dní nebo dokonce týdnů. Protože tyto buňky jsou adherentní, mohou být použity ke sledování chronických odpovědí, indukci enzymu CYP450 v průběhu času a testů toxicity v den. Přetočitelné hepatocyty také udržují robustnější buňky - buněčné komunikace a interakce extracelulární matrice, které jsou zásadní pro udržení játra - specifické funkce. Každý druh - ať už lidský, ne - lidský primát, hlodavci nebo jiný - může vyžadovat optimalizované podmínky pokovování (jako jsou specifické povlaky nebo doplňky médií), aby nejlépe replikovaly fyziologické podmínky.

Suspenzní hepatocyty

Naproti tomuSuspenzní hepatocytyjsou kultivovány v ne -adherentním stavu a udržují kulatou morfologii a přitom zůstávají životaschopné po kratší období. Suspenzní hepatocyty jsou ideální pro krátkodobé experimenty, jako jsou počáteční studie metabolismu léčiva nebo rychlé hodnocení kinetiky enzymu. Protože buňky nejsou omezeny maticovým připojením, mohou být rychle připraveny a použity pro funkční testy bez zpoždění potřebného pro adherenci buněk. Suspenzní kultury jsou zvláště užitečné při porovnávání druhových rozdílů, protože umožňují standardizované rychlé testy napříč suspenzními hepatocyty od lidí, non - primátů, hlodavců a jiných druhů.

Metabolická stabilita a hepatotoxicita

Metabolická stabilitaV souvislosti s výzkumem hepatocytů se týká schopnosti molekuly, často kandidáta na léčiva, odolávat biochemické transformaci jaterními enzymy. Zkoumání metabolické stability s hepatocyty umožňuje vědcům předpovídat polovinu života a potenciálních rozpadů těchto látek, což je při vývoji léčiv rozhodující. Metabolický profil sloučeniny může určit nejen jeho účinnost, ale také jeho bezpečnost, protože metabolity mohou někdy vykazovat toxické účinky, které nejsou vidět v nadřazené sloučenině.

Hepatotoxicita, na druhé straně zahrnuje škodlivé účinky chemických látek na jaterní buňky. Použití primárních i kultivovaných hepatocytů ve studiích toxicity pomáhá při objasnění mechanismů vedoucími k poškození jater. To je zásadní, protože játra, která jsou centrálním metabolickým orgánem, jsou vysoce citlivá na toxické urážky z environmentálních chemikálií i farmaceutických látek. Studie využívající tyto buňky mohou detekovat vzorce poškození buněk nebo dysfunkce, poskytovat vhled do časných událostí poškození jater a pomoci předpovídat nepříznivé výsledky v klinickém prostředí.

Indukce enzymu je dalším důležitým aspektem spojeným s funkcí hepatocytů s odkazem na proces, kterým určité látky zvyšují syntézu léčiva - metabolizující enzymy. Tento jev je obzvláště významný, protože může vést ke zvýšenému metabolismu léků podávaných, což potenciálně snižuje jejich účinnost nebo ke zvýšení produkce škodlivých metabolitů. Výzkum využívající cenilovatelné hepatocyty je často zaměřen na zkoumání regulačních cest, které řídí indukci enzymu, čímž se vrhá světlo na komplexní interakce mezi různými xenobiotikami a metabolickou kapacitou jater.

Strategie doručení a cílení na jaterní siRNA

Nedávné pokroky v terapeutice RNA Interference (RNAI) zavedly nové strategie procílené doručení jaterPoužití malých interferujících RNA (siRNA). Klíčový přístup zahrnuje konjugaci molekul siRNA s n - acetylgalaktosaminem (GALNAC), který usnadňuje selektivní absorpci hepatocyty prostřednictvím receptoru asialoglykoproteinu (receptor (receptor asialoglykoprotein (Asgpr). ASGPR je vysoce exprimován na povrchu hepatocytů a hraje ústřední roli při endocytické internalizaciGalnac - siRNAKonjugáty, což z něj dělá zásadní cestu pro játra specifické dodávání léčiv.

Studie in vitro běžně používajíPrimární transfekce siRNA primárních hepatocytůtechniky pro posouzení účinnosti a specifičnostiDodávka hepatocytů siRNA GALNAC. Tyto metody umožňují vědcům studovat účinky knockdown genů ve fyziologicky relevantním kontextu a optimalizovat doručovací formulace pro maximální intracelulární absorpci a účinnost umlčení genů.

Celkově představuje jaterní cílené dodávání RNA terapeutik pomocí ASGPR - zprostředkovaných systémů GALNAC - siRNA velmi specifický a ne -virový přístup k léčbě genetických onemocnění jater a metabolických poruch, což dále posiluje užitečnost primárních hepatocytových modelů v translačním výzkumu a vývoji léčiv.

Druh - Specifické detaily hepatocytů

Lidské hepatocyty

Přesahující lidské hepatocyty jsou nezbytné pro predikci metabolismu a toxicity lidských drog a nabízející vysoký funkční význam. Jejich adheze na specializovaných destičkách umožňuje studium indukce metabolického enzymu, metabolismu fáze I/II a transportéru.

V ne -adherentním formátu,Suspenze Lidské hepatocyty Rychle reagují na xenobiotika, což z nich činí ideální pro rychlé hodnocení metabolismu, studie clearance a krátkého termínového toxikologického testování.

Non - lidské primátové hepatocyty

Fyziologická podobnost s lidmi způsobujeČelící se hepatocyty Cynomolgus MonkeyaČelitelná rhesus opice hepatocyty cenné pro překlenutí předklinických studií s lidskými výsledky. Používají se k vyhodnocení metabolismu léčiva, indukci enzymů a druhů specifických bezpečnostních profilů.

Suspenze Cynomolgus Opičí hepatocytyaSuspenze Monkey Hepatocytes Umožněte rychlé a srovnávací hodnocení metabolických funkcí a akutních odpovědí, užitečné, pokud jsou potřebné krátké termínované údaje před delšími - termínovanými studiemi na stolních formátech.

Psí hepatocyty

Využíváno především ve veterinárním a translačním výzkumu,SPRAVITIVNÍ HEPATOCYTYaPřetrvávající beagle hepatocytyNapodobuje fyziologii jater in vivo pro studium léčiva - indukované poškození jater a metabolismus veterinárních léčiv.

Poskytují rychlé studie metabolismu a jsou používány v časných testech screeningu fáze, které těží z rychlého obratu v modelu suspenze.

Sprague - Dawley krysy hepatocyty

TytoStrague Sprague - Dawley krysy hepatocytyjsou izolovány ze krys Sprague - Dawley a jsou kultivovány v adherentním nebo převodovatelném formátu. V celosvětové metodě se buňky připojují k kultivační misce, která jim umožňuje vytvářet stabilní mezibuněčné interakce a udržovat játra - specifické funkce po delší dobu. Tento formát je zvláště vhodný pro studium dlouhodobých metabolických procesů, indukce enzymu a chronického toxikologického hodnocení pomocí jaterních buněk Sprague - Dawley potkana.

Při udržování v ne -adherentním stavu,Suspenze Sprague - Dawley krysy hepatocytyse používají především pro krátkodobé experimenty. Formát suspenze usnadňuje rychlé testy, jako jsou studie akutního metabolismu léčiva a hodnocení kinetiky enzymu, kde jsou vyžadovány okamžité funkční reakce. Tento režim je prospěšný při porovnání akutních metabolických odpovědí mezi různými druhy nebo podmínkami.

ICR/CD - 1 myší hepatocyty

Izolované z myší ICR/CD - 1, tyto Přední ICR/CD - 1 myší hepatocytyDodržujte kulturní misku a umožňují jim udržet klíčové funkce jater nad delší dobu. Vědci upřednostňují mezeru pro myší hepatocyty ICR/CD - 1, když je pro experimentální pozorování nezbytná stabilní, prodloužená doba kultivace.

Naproti tomu suspenze ICR/CD - 1 myší hepatocyty jsou kultivovány bez dodržování, čímž si zachovávají zaoblenou morfologii vhodnou pro krátké studie -Suspenze ICR/CD - 1 myší hepatocytyUmožňuje rychlé posouzení metabolických odpovědí a je zvláště užitečné při předběžných promítáních nebo v případě, že je potřeba vysoké testování propustnosti. Použití suspenzních hepatocytů u myší ICR/CD - 1 pomáhá rychle stanovit základní metabolické profily a porovnat je s jinými druhy nebo různými experimentálními podmínkami.

Kočičí hepatocyty

Snížitelný formát je zvláště užitečný pro dlouhodobé studie, které vyžadují trvalé játra - specifické funkce, jako jsou posouzení chronické toxicity a experimenty s indukcí enzymů. Ve studiích zaměřených na kočičí onemocnění jater, poškození jater a metabolické poruchy specifické pro kočky, indukované jater a metabolické poruchy,Přední kočičí hepatocytynabídnout robustní model. Jejich dodržování také zvyšuje reprodukovatelnost morfologických a funkčních koncových bodů, což z nich činí preferovaný model ve veterinární farmakologii a hepatologickém výzkumu.

Formát suspenze usnadňuje měření okamžitých buněčných odpovědí na xenobiotika, kde nedostatek připojení minimalizuje zpoždění v reakci pozorované v delších termínových kulturách.Suspenzní kočičí hepatocyty jsou proto zásadní pro identifikaci časných biochemických změn a potenciálních nežádoucích účinků po expozici novým sloučeninám.

Kuřecí hepatocyty

Jako zástupci ptačích modelů,Přední kuřecí hepatocytyse používají ve srovnávacích studiích k pochopení evolučních rozdílů ve funkcích jater, zejména při hodnocení endokrinního narušení.

Suspenze kuřecí hepatocytyUmožňuje rychlé, akutní - fázové studie metabolismu jater u ptáků a lze je přímo porovnat s savčími protějšky.

Jiné druhy

Pro jiné druhy, Přední minipig hepatocyty, Suspenze minipig hepatocyty, Čelitelné novozélandské bílé králíky hepatocyty, Suspenze novozélandského bílého králíka hepatocytů Všechny jsou také běžnými modely pro predikci a vysvětlení léčiva - Drug Interactions a Studing Cytotoxicity léků.

Závěr

Hepatocyty hrají klíčovou roli při udržování funkce jater prostřednictvím metabolismu, detoxikace, produkce žluči a syntézy proteinů. Článek podtrhuje rozdíly mezi primárními hepatocyty a jejich kultivovanými formami - platetovatelné a suspenzní hepatocyty - každý optimalizovaný pro různé experimentální cíle. Přední hepatocyty, s jejich adherencí a prodlouženou životaschopností, jsou rozhodující pro studium chronických účinků, indukce enzymů a dlouhodobých metabolických procesů, zatímco suspenzní hepatocyty nabízejí rychlé a jednotné podmínky testování pro akutní testy. Kromě toho se analýza rozšiřuje na druhy specifické aplikace, což odráží, jak rozmanité modely hepatocytů - od člověka po zvířecí systémy - AD při předpovídání metabolismu léčiva, hodnocení hepatotoxicity a navrhování cílených terapií, jako jsou intervence založené na RNA - Tento komplexní přehled ukazuje nedílnou roli hepatocytů v klinickém výzkumu i ve farmakologickém vývoji a poskytuje základní poznatky o fyziologii jater a mechanismy, které jsou základem bezpečnosti a účinnosti léčiv.

Klíčová slova: hepatocyty, primární hepatocyty, stojící hepatocyty, suspenzní hepatocyty, metabolická stabilita hepatocytů, hepatotoxicita, hepatotoxicita, indukce enzymu CYP450, hepatocyty, hepatocyty, hepatocyty, zvířecí hepatocyty, zvířecí hepatocyty, zvířecí hepatocyty, zvířecí hepatocyty, zvířecí hepatocyty, zvířecí hepatocyty, hepatocyty, zvířecí hepatocyty, hepatocyty, na zvířecí hepatocyty, hepatocyty, na zvířecí hepatocyty, hepatocyty, které jsou hepatocyty, které jsou hepatocyty. Lidské hepatocyty ， čelící Cynomolgus Monkey Hepatocyty, hepatocyty o opici rhesus, hepatocyty, psí hepatocyty, hepatocyty Beagle, hepatocyty, hepatocyty Dawley, hepatocyty, hepatocyty ICR/CD - Hepatocyty, zlaté zlaté, syrské křeček hepatocyty, čelní kočičí hepatocyty, stojící minipigové hepatocyty, čelí novozélandské bílé králičí hepatocyty, suspenzní hepatocyty, suspenzní hepatocyty, suspenzní hepatocyty, suspenzní hepatocyty, suspenzní hepatocyty, suspenzní hepatocyty. Hepatocyty, suspenzní hepatocyty, suspenzní beagle hepatocyty hepatocyty, suspenzní sprigue - hepatocyty potkana Dawley, suspenze ICR/CD - 1 myší hepatocyty, suspenzní hepatocyty, suspenzní ploutve, suspenzní hepatocyty, suspenzní hepatocyty, suspenze hepatocyty, suspenze hepatocyty, suspenze hepatocyty, suspenze hepatocyty. Hepatocyty, suspenzní minipig hepatocyty, suspenze novozélandského bílého králíka hepatocytů, suspenzní kuřecí hepatocyty ，ASGPR, GALNAC - siRNA, Primární hepatocytová siRNA Transfekce siRNA GALNAC HEPATOCYT„Cílené doručení jater.