Hepatocytter i lægemiddelmetabolisme og siRNA -lægemiddelforsyning: Evaluering af modelsystemer på tværs af arter

BEMÆRK: Suspensionshepatocytterne skal anvendes med optøet medium og inkubationsmedium; De platable hepatocytter skal bruges med optøet medium, Platable medium, vedligeholdelsesmedium og kollagenbelagt plade. CYP -induktion kræver også mRNA -induktionsassay -kit.

Hepatocytter

Hepatocytterer leverens primære funktionelle celler, der spiller en central rolle i stofskifte, afgiftning, galdeproduktion og proteinsyntese. De danner det strukturelle og biokemiske grundlag for leverfunktion, der fungerer som de vigtigste mediatorer i omdannelsen af ​​forskellige endogene og eksogene forbindelser til mindre skadelige stoffer og letter metabolismen af ​​medikamenter og toksiner. Denne iboende evne hos hepatocytter til at behandle kemikalier har gjort dem uundværlige i både kliniske og forskningsindstillinger, især når man undersøger de veje, der er involveret i lægemiddelmetabolisme og levertoksicitet.

Primære hepatocytter

Primære hepatocytter henviser til de celler, der er frisk isoleret fra levervæv - hvad enten det er menneske eller dyr - uden forlænget in vitro -forplantning. Da disse celler bevarer meget af den enzymatiske aktivitet og fysiologiske funktioner, der er karakteristiske for leveren, betragtes de ofte som guldstandarden i undersøgelser, der undersøger lever - specifikke aktiviteter. Deres anvendelse i forskning er afgørende for at forstå både metabolisk stabilitet og lægemidlets egenkapacitet til enten at gennemgå transformation eller vedvare i deres oprindelige form, når de først er introduceret i et biologisk system.

Platable hepatocytter og suspension hepatocytter

Inden for eksperimentelle rammer kan hepatocytter kategoriseres yderligere baseret på deres dyrkningsbetingelser. Platable hepatocytter er dem, der klæber til et kultursubstrat, som giver mulighed for en stabil tilknytning og morfologi, der tæt efterligner in vivo -miljøet. Denne tilknytning understøtter ikke kun den polariserede struktur af disse celler, men opretholder også lange - termundersøgelser af biokemiske veje såsom f.eks.CYP450 Enzyminduktion. Omvendt opretholdes suspensionshepatocytter i en ikke -vedhæftende tilstand, typisk anvendt i korte - termassays, hvor ændringer i det cellulære miljø og hurtige metaboliske vurderinger er nødvendige. Suspensionskulturer letter en mere ensartet eksponering af celler til testforbindelser, hvilket gør dem ideelle til hurtige vurderinger af metabolisk stabilitet og akutte hepatotoksiske responser.

Platable hepatocytter

Platable hepatocytterer isolerede leverceller, der dyrkes på coatede eller specialiserede kulturskåle. Denne tilknytning giver cellerne mulighed for at sprede, polarisere og etablere intercellulære kontakter og bevare mange in vivo - lignende funktioner over flere dage eller endda uger. Da disse celler klæber, kan de bruges til at overvåge kroniske responser, CYP450 -enzyminduktion over tid og multi - dagstoksicitetsassays. Platable hepatocytter opretholder også mere robust celle - til - cellekommunikation og ekstracellulære matrixinteraktioner, som er afgørende for at bevare leveren - specifikke funktionalitet. Hver art - hvad enten menneskelig, ikke - menneskelig primat, gnaver eller andet - kan kræve optimerede pletteringsbetingelser (såsom specifikke belægninger eller medietilskud) for bedst at replikere fysiologiske forhold.

Suspension hepatocytter

I modsætning hertilSuspension hepatocytterer dyrket i en ikke - vedhæftende tilstand og opretholder en rund morfologi, mens de forbliver levedygtige i kortere perioder. Suspensionshepatocytter er ideelle til korte - termeksperimenter, såsom initial lægemiddelmetabolismeundersøgelser eller hurtige enzymkinetikevalueringer. Da cellerne ikke er begrænset af matrixfastgørelser, kan de hurtigt fremstilles og bruges til funktionelle tests uden den forsinkelse, der kræves til celleadhæsion. Suspensionskulturer er især nyttige, når man sammenligner forskelle i arter, da de tillader standardiserede hurtige assays på tværs af suspensionshepatocytter fra mennesker, ikke - humane primater, gnavere og andre arter.

Metabolisk stabilitet og hepatotoksicitet

Metabolisk stabilitetI forbindelse med hepatocytforskning henviser til et molekyle, ofte en lægemiddelkandidat, til at modstå biokemisk transformation af leverenzymer. Undersøgelse af metabolisk stabilitet med hepatocytter giver forskere mulighed for at forudsige halvdelen - liv og potentielle sammenbrudsprodukter af disse stoffer, hvilket er kritisk i lægemiddeludvikling. En forbindelse's metaboliske profil kan ikke kun bestemme dens effektivitet, men også dens sikkerhed, da metabolitter undertiden kan udvise toksiske effekter, der ikke er set i moderforbindelsen.

HepatotoksicitetPå den anden side omfatter de skadelige virkninger af kemiske stoffer på leverceller. Brugen af ​​både primære og dyrkede hepatocytter i toksicitetsundersøgelser hjælper med at belyse mekanismerne, der fører til leverskade. Dette er afgørende, fordi leveren, der er det centrale metaboliske organ, er meget modtagelig for giftige fornærmelser fra både miljømæssige kemikalier og farmaceutiske midler. Undersøgelser, der anvender disse celler, kan detektere mønstre af celleskade eller dysfunktion, give indsigt i de tidlige begivenheder med leverskade og hjælpe med at forudsige ugunstige resultater i en klinisk omgivelse.

Enzyminduktion er et andet vigtigt aspekt, der er knyttet til hepatocytfunktion, der henviser til den proces, hvorved visse stoffer øger syntesen af ​​lægemiddel - metaboliserende enzymer. Dette fænomen er især betydningsfuldt, da det kan føre til en øget metabolisme af CO - administrerede lægemidler, potentielt reducere deres effektivitet eller øge produktionen af ​​skadelige metabolitter. Forskning, der bruger pladelige hepatocytter, er ofte rettet mod at undersøge de regulerende veje, der styrer enzyminduktion, og derved kaster lys over komplekse interaktioner mellem forskellige xenobiotika og leverens metaboliske kapacitet.

Leverings- og målretningsstrategier i leveren

De seneste fremskridt inden for RNA -interferens (RNAi) Therapeutics har introduceret nye strategier forHepatisk målrettet leveringved hjælp af små interfererende RNA'er (siRNA'er). En vigtig tilgang involverer konjugerende siRNA -molekyler med N - acetylgalactosamin (GalNAC), som letter selektiv optagelse af hepatocytter via asialoglycoproteinreceptoren (ASGPR). ASGPR udtrykkes meget på overfladen af ​​hepatocytter og spiller en central rolle i den endocytiske internalisering afGalnac - siRNAkonjugater, hvilket gør det til en vigtig vej for lever - specifik lægemiddelafgivelse.

In vitro -undersøgelser anvender oftePrimær hepatocyt siRNA -transfektionteknikker til at vurdere effektiviteten og specificiteten afsiRNA Galnac hepatocytlevering. Disse metoder giver forskere mulighed for at studere genknockdown -effekter i en fysiologisk relevant kontekst og optimere leveringsformuleringer for maksimal intracellulær optagelse og gendæmpningseffektivitet.

Generelt repræsenterer levermålrettet levering af RNA -terapeutik ved hjælp af ASGPR - medieret Galnac - siRNA -systemer en meget specifik og ikke - viral tilgang til behandling af genetiske leversygdomme og metaboliske lidelser, hvilket yderligere styrker anvendeligheden af ​​primære hepatocytmodeller i både translationel forskning og lægemiddeludvikling.

Arter - Specifikke hepatocytoplysninger

Humane hepatocytter

Platable humane hepatocytter er vigtige for at forudsige menneskelig medikamentmetabolisme og toksicitet og tilbyde høj funktionel relevans. Deres vedhæftning på specialiserede plader tillader undersøgelse af metabolisk enzyminduktion, fase I/II -metabolisme og transporteraktivitet.

I et ikke -tilhærende format,Affjedring humane hepatocytter Svar hurtigt på xenobiotika, hvilket gør dem ideelle til hurtige metabolismevurderinger, clearance -undersøgelser og kort - Toksikologisk test.

Ikke - humane primat hepatocytter

Den fysiologiske lighed med mennesker gørPlatable Cynomolgus abe hepatocytterogPlatable rhesus abe hepatocytter Værdifuld til brodannelse af prækliniske undersøgelser med menneskelige resultater. De bruges til at evaluere lægemiddelmetabolisme, enzyminduktion og arter - specifikke sikkerhedsprofiler.

Suspension Cynomolgus Monkey hepatocytterogSuspension rhesus abe hepatocytter Aktivér hurtige, komparative vurderinger af metaboliske funktioner og akutte responser, nyttige, når der er behov for korte termdata inden længere - Termundersøgelser på pladelige formater.

Hundhepatocytter

Anvendt primært i veterinær og translationel forskning,Platable hund hepatocytterogPlatable Beagle hepatocytterMimic in vivo leverfysiologi til at studere lægemiddel - induceret leverskade og metabolismen af ​​veterinær lægemidler.

Disse giver hurtige metabolismestudier og er anvendt i tidlige - scenescreeningsassays, der drager fordel af den hurtige omsætning i ophængsmodellen.

Sprague - Dawley Rat hepatocytter

DissePlatable Sprague - Dawley Rat hepatocytterer isoleret fra Sprague - Dawley -rotter og dyrkes i et vedhæftende eller pladeligt format. I den pladelige metode fastgøres cellerne til kulturskålen, som giver dem mulighed for at danne stabile intercellulære interaktioner og opretholde leveren - specifikke funktioner i længere perioder. Dette format er især velegnet til at studere lange - metaboliske processer, enzyminduktion og kroniske toksikologiske vurderinger ved anvendelse af Sprague - Dawley rotte leverceller.

Når det vedligeholdes i en ikke -vedvarende tilstand,Suspension Sprague - Dawley Rat hepatocytterbruges primært til korte - termeksperimenter. Suspensionformatet letter hurtige assays, såsom akutte lægemiddelmetabolismestudier og enzymkinetikvurderinger, hvor øjeblikkelige funktionelle responser er påkrævet. Denne tilstand er fordelagtig, når man sammenligner akutte metaboliske reaktioner mellem forskellige arter eller tilstande.

ICR/CD - 1 mushepatocytter

Isoleret fra ICR/CD - 1 mus, disse Platable ICR/CD - 1 mus hepatocytterOverhold kulturskålen, så de kan opretholde nøgleeleverfunktioner over længere varighed. Forskere favoriserer den pladelige metode til ICR/CD - 1 mushepatocytter, når en stabil, forlænget kulturperiode er nødvendig for eksperimentelle observationer.

I modsætning hertil dyrkes suspension ICR/CD - 1 mushepatocytter uden vedhæftning og bevarer således en afrundet morfologi, der er egnet til korte - termundersøgelser.Suspension ICR/CD - 1 Mus hepatocytterTillader hurtig vurdering af metaboliske responser og er især nyttig i foreløbige screeninger, eller når der er behov for høj - gennemstrømningstest. Brug af suspensionshepatocytter i ICR/CD - 1 mus hjælper med hurtigt at etablere baseline metaboliske profiler og sammenligne dem med andre arter eller forskellige eksperimentelle tilstande.

Kattehepatocytter

Det pladelige format er især nyttigt i lange - termundersøgelser, der kræver vedvarende lever - specifikke funktioner, såsom kronisk toksicitetsvurderinger og enzyminduktionseksperimenter. I undersøgelser fokuserede på katteforsyningssygdomme, lægemiddel - induceret leverskade og metaboliske lidelser, der er specifikke for katte,Platable Cat -hepatocytterTilby en robust model. Deres overholdelse forbedrer også reproducerbarheden af ​​morfologiske og funktionelle endepunkter, hvilket gør dem til en foretrukken model inden for veterinær farmakologi og hepatologiforskning.

Suspensionformatet letter målingen af ​​øjeblikkelige cellulære responser på xenobiotika, hvor manglen på tilknytning minimerer forsinkelsen i respons, der ses i længere - termskulturer.Suspensionskat hepatocytter er derfor afgørende for at identificere tidlige biokemiske ændringer og potentielle bivirkninger efter eksponering for nye forbindelser.

Kyllinghepatocytter

Som repræsentanter for aviærmodeller,Platable kylling hepatocytterbruges i sammenlignende undersøgelser til at forstå evolutionære forskelle i leverfunktioner, især i endokrine forstyrrelsesvurderinger.

Suspension kylling hepatocyttermuliggør hurtige, akutte - faseundersøgelser af levermetabolisme hos fugle og kan sammenlignes direkte med pattedyrs kolleger.

Andre arter

For andre arter, Platable Minipig hepatocytter, Suspension minipig hepatocytter, Platable New Zealand White Rabbit Hepatocytter, Suspension New Zealand White Rabbit Hepatocytter Alle er også almindelige modeller til at forudsige og forklare medikament - Lægemiddelinteraktioner og studere cytotoksiciteten af ​​medikamenter.

Konklusion

Hepatocytter spiller en central rolle i at opretholde leverfunktionen gennem metabolisme, afgiftning, galdeproduktion og proteinsyntese. Artiklen understreger sondringerne mellem primære hepatocytter og deres dyrkede former - platable og suspension hepatocytter - hver optimeret til forskellige eksperimentelle mål. Platable hepatocytter, med deres vedhæftning og langvarige levedygtighed, er kritiske for at studere kroniske effekter, enzyminduktion og lange - termmetaboliske processer, mens suspensionshepatocytter tilbyder hurtige og ensartede testbetingelser for akutte assays. Derudover strækker analysen sig til arter - specifikke anvendelser, hvilket afspejler, hvor forskellige hepatocytmodeller - fra humane til dyresystemer - går i form af at forudsige lægemiddelmetabolisme, evaluere hepatotoksicitet og designe målrettede terapier, såsom RNA - baserede interventioner ved anvendelse af galnac -konjugering. Denne omfattende oversigt demonstrerer den integrerede rolle af hepatocytter i både klinisk forskning og farmakologisk udvikling, hvilket giver essentiel indsigt i leverfysiologi og de mekanismer, der ligger til grund for lægemiddelsikkerhed og effektivitet.

Nøgleord: hepatocytter, primære hepatocytter, pladelige hepatocytter, suspension hepatocytter, hepatocytter metabolisk stabilitet, hepatotoksicitet, cyp450 enzyminduktion, primær human hepatocytes (pHH), primær cynomolgus monkey hepatocytes (pch), primær human hepatocytes (pHH), primær cynomolgus monkey hepatocytes (pch), pch), hepatocytes Humane hepatocytter ， pladelige cynomolgus abe hepatocytter, pladelige rhesus abe hepatocytter, pladelige hund hepatocytter, pladelig beagle hepatocytter, pladelige spragiske - dawley rotte hepatocytter, pladelig ICR/CD - 1 mus hepatocytes, platable c57bl/6 mus Hepatocytter, pladelige gyldne, syriske hamster hepatocytter, pladelige kattehepatocytter, pladelige minipig hepatocytter, pladelige newzealand hvide kanin hepatocytter, pladelig kylling hepatocytter, suspension Human hepatocytes, suspension cynomom Hepatocytter, ophængshund hepatocytter, ophæng beagle hepatocytter hepatocytter, suspension sprague - dawley rotte hepatocytter, ophæng icr/cd - 1 mus hepatocytes, suspension c57bl/6 mus hepatocytter, suspension gylden syrisk hamster hepatocytes, suspension af hepatocytter, suspension gylden syrisk hamster hepatocytes, suspension af hepatocytter Minipig hepatocytter, suspension newzealand hvide kanin hepatocytter, ophæng kylling hepatocytter ，Asgpr, Galnac - siRNA, primær hepatocyt siRNA -transfektion siRNA Galnac hepatocytlevering，Hepatisk målrettet levering.