Hepatotsüüdid ravimite metabolismis ja siRNA ravimite manustamisel: mudelisüsteemide hindamine liikide vahel

Märkus. Vedrustuse hepatotsüüte tuleb kasutada sulamise ja inkubatsioonikeskkonnaga; Tallatavaid hepatotsüüte tuleb kasutada sulamiskeskkonnaga, Plaatmiskeskkond, hoolduskeskkond ja kollageeniga kaetud plaat. CYP -i indutseerimine nõuab ka mRNA induktsioonianalüüsi komplekti.

Hepatotsüüdid

Hepatotsüüdidon maksa peamised funktsionaalsed rakud, mis mängivad keskset rolli ainevahetuses, võõrutus, sapi tootmises ja valkude sünteesis. Need moodustavad maksafunktsiooni struktuurilise ja biokeemilise aluse, toimides peamiste vahendajatena erinevate endogeensete ja eksogeensete ühendite muundamisel vähem kahjulikeks aineteks ning hõlbustades ravimite ja toksiinide metabolismi. See hepatotsüütide sisemine võime kemikaalide töötlemiseks on muutnud need hädavajalikuks nii kliinilises kui ka teadusuuringute keskkonnas, eriti kui uurida ravimite metabolismi ja maksa toksilisusega seotud radu.

Esmased hepatotsüüdid

Primaarsed hepatotsüüdid viitavad neile rakkudele, mis on värskelt eraldatud maksakoest - olgu see siis inimene või loom -, ilma et see on pikenenud in vitro levikust. Kuna need rakud säilitavad suure osa maksale iseloomulike ensümaatiliste aktiivsuste ja füsioloogiliste funktsioonide osas, peetakse neid maksa uuritavates uuringutes sageli kullastandardiks. Nende kasutamine teadusuuringutes on pöördeline nii metaboolse stabiilsuse kui ka ravimite sisemise võime mõistmiseks kas muutuste või püsimiseks oma algses vormis, kui see on sisse viidud bioloogiliseks süsteemis.

Plaatvad hepatotsüüdid ja vedrustuse hepatotsüüdid

Eksperimentaalse raamistiku raames saab hepatotsüüte nende kultiveerimistingimuste põhjal veelgi liigitada. Plaatvad hepatotsüüdid on need, mis peavad kinni kultuurisubstraadist, mis võimaldab stabiilset kiindumust ja morfoloogiat, mis jäljendab hoolikalt in vivo keskkonda. See kiindumus mitte ainult ei toeta nende rakkude polariseeritud struktuuri, vaid säilitab ka pikki - termini biokeemiliste radade, näiteksCYP450 ensüümide induktsioon. Vastupidiselt hoitakse vedrustuse hepatotsüüte mitte - kleepuvas olekus, mida tavaliselt kasutatakse lühikestes - tähtajalistes testides, kus muutused rakukeskkonnas ja kiired metaboolsed hinnangud on vajalikud. Suspensioonikultuurid hõlbustavad rakkude ühtlasemat kokkupuudet ühendite testimiseks, muutes need ideaalseks ainevahetuse stabiilsuse ja ägedate hepatotoksiliste vastuste kiireks hindamiseks.

Plaaditavate hepatotsüüdid

Plaaditavate hepatotsüüdidon isoleeritud maksarakud, mida kultiveeritakse kaetud või spetsialiseeritud kultuuriroogadel. See kinnitus võimaldab rakkudel rakkudevahelisi kontakte levida, polariseerida ja luua, säilitades palju in vivo - sarnaselt funktsioonid mitme päeva või isegi nädala jooksul. Kuna need rakud on kleepuvad, saab neid kasutada krooniliste vastuste, CYP450 ensüümide induktsiooni jälgimiseks aja jooksul ja mitme päeva toksilisuse testid. Plaatvad hepatotsüüdid säilitavad ka tugevamad rakud - kuni rakkude kommunikatsiooni ja rakuvälise maatriksi interaktsioonid, mis on olulised maksa säilitamiseks - Spetsiifilised funktsioonid. Iga liik - olgu see siis inimene, mitte - inimese primaat, närilised või muud - võib füsioloogiliste tingimuste jaoks kõige paremini korrata optimeeritud plaadistamistingimusi (näiteks konkreetseid katteid või söötmelisandeid).

Vedrustus hepatotsüüdid

SeevastuVedrustus hepatotsüüdidkultiveeritakse mitte - vastavuses olekus, säilitades ümara morfoloogia, jäädes samas elujõuliseks lühemaks perioodiks. Suspensiooni hepatotsüüdid sobivad ideaalselt lühikesteks - tähtajalisteks katseteks, näiteks ravimite esialgsed metabolismi uuringud või kiired ensüümide kineetika hinnangud. Kuna rakke ei piira maatriksi kinnitused, saab neid kiiresti valmistada ja kasutada funktsionaalseteks testideks ilma rakkude järgimiseks vajaliku viivituseta. Suspensioonikultuurid on eriti kasulikud liikide erinevuste võrdlemisel, kuna need võimaldavad standardiseeritud kiireid teste inimeste, mitte - inimlike primaatide, näriliste ja muude liikide suspensiooni hepatotsüütidel.

Metaboolne stabiilsus ja hepatotoksilisus

Metaboolne stabiilsusHepatotsüütide uurimistöö kontekstis viitab molekuli, sageli ravimikandidaadi võimele vastu pidada maksaensüümide biokeemilisele muundumisele. Metaboolse stabiilsuse uurimine hepatotsüütidega võimaldab teadlastel ennustada nende ainete poole elu ja võimalikke lagunemisprodukte, mis on ravimite väljatöötamisel kriitilise tähtsusega. Ühendi metaboolne profiil võib kindlaks teha mitte ainult selle tõhususe, vaid ka ohutuse, kuna metaboliididel võib mõnikord olla toksiline mõju, mida lähteühendis ei täheldatud.

Hepatotoksilisus, seevastu hõlmab keemiliste ainete kahjulikku mõju maksarakkudele. Nii primaarse kui ka kultiveeritud hepatotsüütide kasutamine toksilisusuuringutes aitab selgitada maksakahjustust põhjustavaid mehhanisme. See on ülioluline, kuna maks, mis on keskne metaboolne elund, on nii keskkonnakemikaalide kui ka farmaatsiaagentide mürgiste solvangute suhtes väga vastuvõtlik. Neid rakke kasutavad uuringud suudavad tuvastada rakkude kahjustuste või talitlushäirete mustreid, andes ülevaate maksakahjustuse varajastest sündmustest ja aidates ennustada kahjulikke tulemusi kliinilises keskkonnas.

Ensüümide induktsioon on veel üks oluline aspekt, mis on seotud hepatotsüütide funktsiooniga, viidates protsessile, mille käigus teatud ained suurendavad ravimi sünteesi - metaboliseerivad ensüümid. See nähtus on eriti oluline, kuna see võib põhjustada manustatud ravimite suurenenud metabolismi, vähendades nende tõhusust või suurendades kahjulike metaboliitide tootmist. Teadusuuringute abil, mis kasutavad ensüümide induktsiooni reguleerivaid regulatiivseid radu, on sageli suunatud uurimisele, valgustades sellega erinevate ksenobiootikumide ja maksa metaboolse võimekuse keerukaid koostoimeid.

Maksa siRNA kohaletoimetamine ja sihtimisstrateegiad

Viimased edusammud RNA häirete (RNAI) terapeutilises osas on tutvustanud uudseid strateegiaidMaksa sihitud kohaletoimetamineKasutades väikeseid segavaid RNA -sid (siRNA -sid). Võtme lähenemisviis hõlmab siRNA molekulide konjugeerimist N - atsetüülgalaktosamiiniga (GALNAC), mis hõlbustab hepatotsüütide valikulist omastamist asialoglükoproteiini retseptori kaudu (ASGPR). ASGPR ekspresseerub hepatotsüütide pinnal kõrgelt ja mängib keskset rolli endotsüütilises internaliseerimiselGalnac - sirnaKonjugaadid, muutes selle maksa jaoks oluliseks teeks - Spetsiifiline ravimite kohaletoimetamine.

In vitro uuringud kasutavad tavaliseltPrimaarne hepatotsüütide siRNA transfektsioontehnikad hindamise tõhususe ja spetsiifilisuse hindamisekssirna galnac hepatotsüütide kohaletoimetamine. Need meetodid võimaldavad teadlastel uurida geenide löömisefekte füsioloogiliselt olulises kontekstis ja optimeerida maksimaalse rakusisese omastamise ja geenide vaigistamise efektiivsuse maksimaalse sünnituse koostisi.

Üldiselt tähistab RNA terapeutiliste ainete maksa suunatud manustamine ASGPR - vahendatud Galnac - siRNA süsteemid väga spetsiifilist ja mitte - viiruse lähenemisviisi geneetiliste maksahaiguste ja metaboolsete häirete raviks, tugevdades veelgi primaarsete hepatotsüütide mudelite kasulikkust nii translatiivsel uurimisel kui ka ravimite arengus.

Liigid - Spetsiifilised hepatotsüütide üksikasjad

Inimese hepatotsüüdid

Inimese hepatotsüüdid on olulised inimese ravimite metabolismi ja toksilisuse ennustamiseks, pakkudes suurt funktsionaalset olulisust. Nende adhesioon spetsialiseeritud plaatidel võimaldab uurida metaboolset ensüümi induktsiooni, I/II faasi metabolismi ja transporteri aktiivsust.

Mitte - vastavuses vormingus,Peatamine inimese hepatotsüüdid Vastake kiiresti ksenobiootikumidele, muutes need ideaalseks kiireks ainevahetuse hindamiseks, kliirensiuuringuteks ja lühikeseks - terksikoloogiliseks testimiseks.

Mitte - inimese primaatide hepatotsüüdid

Füsioloogiline sarnasus inimestegaPlaaditav Cynomolgus ahv hepatotsüüdidjaReesise ahv hepatotsüüdid väärtuslik prekliiniliste uuringute ühendamiseks inimlike tulemustega. Neid kasutatakse ravimite metabolismi, ensüümide induktsiooni ja liikide hindamiseks - Spetsiifilised ohutusprofiilid.

Vedrustus cynomolgus Ahvide hepatotsüüdidjaVedrustus reesus ahv hepatotsüüdid Lubage kiired, metaboolsete funktsioonide võrdlevad hinnangud ja ägedad vastused, mis on kasulikud, kui enne pikemat täpsust on vaja lühikesi -

Koerte hepatotsüüdid

Kasutatakse peamiselt veterinaar- ja translatiivsetes uuringutes,Plaaditava koera hepatotsüüdidjaPlaaditava beagle hepatotsüüdidMIMILINE maksafüsioloogia in vivo ravimi uurimiseks - Maksakahjustuse esilekutsumine ja veterinaarmaterjalide metabolism.

Need pakuvad kiireid metabolismi uuringuid ja neid kasutatakse varajastes - etappide sõeluuringutes, mis saavad kasu peatamismudeli kiirest käibest.

Sprague - Dawley roti hepatotsüüdid

NeedPlaat Sprague - Dawley roti hepatotsüüdidon isoleeritud Sprague - Dawley rottidest ja neid kultiveeritakse kleepuvas või laigulises vormingus. Rakud kinnitatavad rakud kultuurirooga külge, mis võimaldab neil moodustada stabiilseid rakudevahelisi interaktsioone ja säilitada maksa - spetsiifilised funktsioonid pikema perioodi jooksul. See vorming sobib eriti pikkade - mõistete metaboolsete protsesside, ensüümide induktsiooni ja krooniliste toksikoloogiliste hinnangute uurimiseks, kasutades Sprague - Dawley roti rakke.

Kui seda hooldatakse mitte -Suspensioon Sprague - Dawley roti hepatotsüüdidkasutatakse peamiselt lühikeste - tähtajaliste katsete jaoks. Suspensioonivorming hõl See režiim on kasulik, kui võrrelda ägedaid metaboolseid vastuseid erinevate liikide või tingimuste vahel.

ICR/CD - 1 hiire hepatotsüüdid

Isoleeritud ICR/CD - 1 hiirtest, need Platitav ICR/CD - 1 hiire hepatotsüüdidjärgige kultuuriroogi, võimaldades neil säilitada maksafunktsioone pikemate kestustega. Teadlased pooldavad ICR/CD - 1 hiire hepatotsüütide plahvatuslikku meetodit, kui eksperimentaalsete vaatluste jaoks on vajalik stabiilne laiendatud kultuuriperiood.

Seevastu suspensiooni ICR/CD - 1 hiire hepatotsüüte kultiveeritakse ilma järgimiseta, säilitades seega ümardatud morfoloogia, mis sobib lühikesteks - tähtajalisteks uuringuteks.Vedrustus ICR/CD - 1 hiire hepatotsüüdidVõimaldab metaboolsete vastuste kiiret hindamist ja see on eriti kasulik esialgsetes linastustes või siis, kui on vaja kõrget - läbilaskevõime testimist. Vedrustuse hepatotsüütide kasutamine ICR/CD -s - 1 hiired aitavad kiiresti luua metaboolseid algprofiile ja võrrelda neid teiste liikide või erinevate katsetingimustega.

Kasside hepatotsüüdid

Plaatvorming on eriti kasulik pikaajaliste uuringute jaoks, mis nõuavad pidevat maksa - Spetsiifilised funktsioonid, näiteks kroonilised toksilisuse hinnangud ja ensüümide indutseerimiskatsed. Uuringutes, mis keskendusid kasside maksahaigustele, ravimile indutseeritud maksakahjustusele ja kassidele spetsiifiliste ainevahetushäirete,Plaaditavate kassi hepatotsüüdidPaku tugevat mudelit. Nende järgimine suurendab ka morfoloogiliste ja funktsionaalsete tulemusnäitajate reprodutseeritavust, muutes need veterinaar farmakoloogia ja hepatoloogiauuringute eelistatavaks mudeliks.

Vedrustusvorm hõlbustab ksenobiootikumidele viivitamatute rakuliste reageeringute mõõtmist, kus kiindumuse puudumine minimeerib pikemates - tähtajalistes kultuurides täheldatud reageerimise viivitust.Vedrustuse kassi hepatotsüüdid on seetõttu üliolulised varajaste biokeemiliste muutuste ja võimalike kõrvaltoimete tuvastamiseks pärast uute ühendite kokkupuudet.

Kana hepatotsüüdid

Linnumudelite esindajatena,Ladustatavad kana hepatotsüüdidkasutatakse võrdlusuuringutes maksafunktsioonide evolutsiooniliste erinevuste mõistmiseks, eriti endokriinse häirete hinnangute korral.

Vedrustus kana hepatotsüüdidVõimaldab kiireid, ägedaid - faasiuuringuid maksa metabolismi kohta lindudel ja seda saab otseselt võrrelda imetajate kolleegidega.

Muud liigid

Teiste liikide jaoks, Plaaditava minipigi hepatotsüüdid, Vedrustus minipig hepatotsüüdid, Uus -Meremaa valge küüliku hepatotsüüdid, Vedrustus Uus -Meremaa valge küülik hepatotsüüdid Kõik on levinud mudelid ravimite prognoosimiseks ja selgitamiseks. Ravimite koostoimed ja ravimite tsütotoksilisuse uurimine.

Järeldus

Hepatotsüüdid mängivad pöördelist rolli maksafunktsiooni säilitamisel metabolismi, detoksikatsiooni, sapi tootmise ja valkude sünteesi kaudu. Artikkel rõhutab erinevusi primaarsete hepatotsüütide ja nende kultiveeritud vormide - plaat- ja vedrustuse hepatotsüütide vahel -, mis on optimeeritud erinevate eksperimentaalsete eesmärkide jaoks. Plaatvad hepatotsüüdid koos nende järgimise ja pikaajalise elujõulisusega on kriitilise tähtsusega krooniliste efektide, ensüümide indutseerimise ja pika - termini metaboolsete protsesside uurimisel, samas kui suspensiooni hepatotsüüdid pakuvad kiireid ja ühtseid katsetingimusi ägedate analüüside jaoks. Lisaks ulatub analüüs liikidele - Spetsiifilised rakendused, kajastades seda, kui mitmekesised hepatotsüütide mudelid - inimeseni loomasüsteemideni - on ravimite metabolismi ennustamisel, hepatotoksilisuse hindamisel ja selliste suunatud ravimeetodite nagu RNA kavandamisel, kasutades Galnaci konjugeerimist. See põhjalik ülevaade näitab hepatotsüütide lahutamatut rolli nii kliinilistes uuringutes kui ka farmakoloogilises arengus, pakkudes olulist teavet maksa füsioloogiast ning ravimite ohutuse ja tõhususe aluseks olevate mehhanismide kohta.

Märksõnad: hepatotsüüdid, primaarsed hepatotsüüdid, plaaditavad hepatotsüüdid, suspensiooni hepatotsüüdid, hepatotsüüdid metaboolne stabiilsus, hepatotoksilisus, CYP450 ensüümi induktsioon, primaarsed inimese hepatotsüüdid (PHH), primaarsed tsünomolguse mäed, primaarsed cynomolguse monksud, primaarsed cynomolguse hEPATOC -i hEPATOCE HEPATOCE HEPATOCE HEPATOCE HEMKE HEMKE HEMKE HEMKE HEMKE HEMKE HEMKE HEMKE HEMHE HEMKE HEMKE HEMKE HEMKE HEMKE HEMHE HEMHE HEMKE HEMKE HEMKEY HEMKEY HEPATOM -id. Inimese hepatotsüüdid ， lavastatavad cynomolgus ahv ahv hepatotsüüdid, plaaditavad reesus ahvi hepatotsüüdid, plaaditavad koera hepatotsüüdid, plahvatuslikud beagle hepatotsüüdid, plahvatuslikud sprague - dawley roti hepatotsüüdid, plahvatuslikud ICR/CD -d. Hepatotsüüdid, plaaditav kuldne, Süüria hamstri hepatotsüüdid, plaaditavate kasside hepatotsüüdid, plaaditava minipig -hepatotsüüdid, plaatitavad Uus -Meremaa valge küüliku hepatotsüüdid, plahvatuslikud kana hepatotsüüdid, suspensioon inimese hepatotsüüdid, inimese hepatotsüüs, inimese hepatotsüüs Hepatotsüüdid, suspensioonikoera hepatotsüüdid, suspensiooniga beagle hepatotsüüdid hepatotsüüdid, suspensioon -sprague - Dawley roti hepatotsüüdid, suspensioon ICR/CD - 1 hiire hepatotsüüdid, suspensioon C57BL/6 hiire hepatotsüütidest, Golden Sylines, peatus Hepatotsüüdid, vedrustus minipig hepatotsüüdid, suspensioon Uus -Meremaa valge küülik hepatotsüüdid, vedrustu kana hepatotsüüdid ，ASGPR, Galnac - siRNA, primaarne hepatotsüütide siRNA transfektsioon siRNA Galnac hepatotsüütide kohaletoimetamine，Maksa sihitud kohaletoimetamine.