Бастапқы гепатоциттер: in in vintro дәрілік заттарды зерттеуге арналған клиникалық зерттеуге арналған маңызды құрал

Бастапқы гепатоциттер: in in vintro дәрілік заттарды зерттеуге арналған клиникалық зерттеуге арналған маңызды құрал

Бауыр, есірткіге ұшыраған негізгі орган ретінде есірткі метаболизмі мен уыттылық процестерінде шешуші рөл атқарады. Бастапқы гепатоциттерде жасушалық сипаттамалары мен ферменттердің, оның ішінде ферменттер мен кофакторлардың, соның ішінде мембрананың толық спектрі бар, мысалы, цитохром (араластырылған - бөлінетіні - Техникалық эндиклаздағы оксидаза) және бауырда кездесетін барлық метаболикалық жолдарды қамтиды. Осы себепті, алғашқы гепатоциттер in vitro бауыр модельдерінде алтын стандарт ретінде кеңінен қаралады және дәрілік затты зерттеушілер есірткіге қарсы іс-қимыл, есірткі метаболизмі және уыттылық зерттеулеріне сүйенеді. Бұл мақалада алғашқы гепатоциттерге негізделген 2D және 3D мәдени модельдері және олардың есірткіні дамытуға қосымшалары туралы шолу берілген.

Түйін сөздер: бастапқы гепатоциттер, 2D өсіру, 3D өсіру, органоидтар, органикалық мәдениет.

1. 1. Бастапқы гепатоциттерді оқшаулау

Бастапқы гепатоциттердің оқшаулануы - бұл Vitro бауыр модельдерін құрудың маңызды қадамы, екі - Кішігірім жануарларда бауыр перфузиясы портал венасы немесе төменгі вена кавасы арқылы жүзеге асырылуы мүмкін, ал үлкен жануарлар әдетте бауыр лобтары немесе сегменттер арқылы перфузияны қажет етеді. Гепатоциттердің сәтті оқшаулануына бірнеше негізгі факторлар әсер етеді: біріншіден, коллагеназа емес, цитотоксикалық болуы керек. Екіншіден, ас қорыту уақыты өте маңызды- ас қорыту және үстінен, ас қорыту Гепатоциттердің өнімділігі мен өміршеңдігін бұзуы мүмкін. Үшіншіден, бауыр жағдайы оңтайлы болуы керек, өйткені гепатоциттер ишемиялық зақымға өте сезімтал. Гепатоциттерді дайындау үшін пайдаланылған бауыр метаболикалық мөлшерлемелерді азайту және метаболикалық гипоксия мен кейінгі ишемиялардың алдын алу үшін тез салқындату керек.

Дәрілік заттарды зерттеуде қолданылатын бастапқы гепатоциттердің стандарттары келесідей:

1. 2. Бастапқы гепатоциттер 2D мәдениеті

Еепатоциттердің асқалық көзі

Оның құрамында толық дәрі бар - Метаболизациялық ферменттер мен кофакторлар, оны метаболикалық тазартудың әртүрлі жолдарын зерттеуге жарамды. Алайда, гепатоциттер мен есірткі белсенділігінің арқалық әсері - Метаболизациялық ферменттері біртіндеп азаяды, өйткені in vitro инкубация уақыты артады, инкубациялық уақытты 4 сағатқа шектейді. Бұл модель әдетте есірткінің орташа деңгейден жоғары сапалы мөлшерлемемен есептеу үшін қолданылады. Тазарту деңгейі 20% -дан аз болған кезде, дәл тазарту мәндерін анықтау мүмкін емес. Дәстүрлі аспан астындағы гепатоцит - in vitro метаболизмнің модельдері баяу метаболикалық реакцияларды баяу, метаболизациялық қосылыстарды жасау үшін жеткіліксіз, бұл олардың метаболизациялық қосылыстары, осылайша осы қосылыстардың метаболикалық өнімдерін болжау мүмкіндігін шектейді. Аспалы гепозицияның эстафеталық әдісі (1-сурет) инкубация уақытын 20 сағат немесе одан да ұзақ уақытқа ұзарту үшін пайдалануға болады.

Қолдану:Кішкентай молекула препараттарына ферменттік белсенділік және метаболикалық тұрақтылық.

1-сурет. ЕРЕПАТОООООООООООКЛЫҚ ЭРУ ОРТАЛЫҒЫ ТҮСІНІКТЕРІ

Дереккөз: Дәрі-дәрмектің метабы, 2012,40 (9): 1860-1865

Эйпатоциттердің үлгісі

Бастапқы гепатоциттер коллагендегі 2D жүйесінде мәдениетті, қапталған культура плиталары. Гепатоциттер эпителий морфологиясын, содан кейін шыққан, көбінесе бинуклген түрінде көрсетіледі. Бірыңғай гепатоциттер монолайері мәдениетінің кемшіліктері: 1. Ұялы полярлық пен функцияны өзгерту.2. Қалыпты функцияға қажет басқа тиісті ұяшықтардың (I.e., емес, паренхималық ұяшықтар) болмауы.3. Өз функцияларын орындау кезінде гепатоциттерді қолдау үшін жеткілікті қоректік заттар мен паракриндік факторларды қамтамасыз ете алмау (мысалы, өт қышқылы және сарысуы бар биосинтез).

Өтініштер:

1). Дәрі-дәрмектің бағасы - Дәрі-дәрмектердің өзара әрекеттесуі:Бұған ферментті индукция, ферменттік тежеу ​​және тасымалдауды зерттеу кіреді. Біріншіден, есірткі индивид ретінде әрекет еткен кезде, ол дәрі-дәрмектің өсуіне әкелуі мүмкін болған кезде - метаболизациялық ферменттер мен тасымалдаушылар. Күшті индукторлар бір уақытта бірнеше гендерді, мысалы, MP2, CYP3A4, Cyp2C9, ugt, ugt және MRP2 сияқты бірнеше көлік ақуыздары сияқты бірнеше гендерді көбейтуге болады. Екіншіден, түрлер бар - Гепатоциттердің инфустарға қалай жауап беретін айырмашылықтары. Мысалы, Рифампицин - бұл адам мен қоян гепатоциттерінің тиімді индукторы, бірақ егеуқұйрықтың гепатоциттеріне индукциялық әсері жоқ. Соңында, электоцоциттердің субоптикалық жабындылығы P450S базальды өрнегінің төмендеуіне және индукциялық жауаптардың артуына әкелуі мүмкін. 3-суретте көрсетілгендей, төменгі төсеу тығыздығымен гепатоциттер Cyp1a2, cyp2B6 және cyp3a4, бірақ күшті индукция реакциясының төменгі базальды белсенділігін көрсетеді. Сондықтан, денеИологиялық тұрғыдан тиісті мәліметтер алу үшін пайдалы гепатоциттердің тиісті тығыздығы бойынша қажет.

Сурет 2

Дереккөз: Ағымдағы дәрі-дәрмектерді табу технологиялары, 2010, 7: 188 - 198

2). Гепатотоксикалық бағалауды бағалау: Жеңіл микроскоптың астындағы морфологиялық өзгерістерді, мысалы, жасуша морфологиясы, вакуол және липидтер гипидін біріктіру және жасуша тіркемесі / отряд. Гепатоцит некрозын анықтау (Aspartate Aminotransferas, лактат дегидрогеназы және аланин аминотрансферазасы) және апоптоз (ДНҚ фрегменті). Цитокинекс үшін цитотоксикалық, гепатоциттердің бір монолайер мәдениеттері көрші емес жерлерден босатылған объектілердің реттелуіне байланысты улы реакцияларды болжай алмайды, мысалы, Куффер жасушалары, стеллат жасушалары және синусоидалы эндотелий жасушалары.

3). «Эстафеталық әдіс» Жайлағы метаболизаторлық қосылыстарды және оның метаболиттерін зерттеуге арналған: Дәрі-дәрмектің қызметі - Тазашыл гепатоциттердегі метаболизация ферменттері 24 сағаттан кейін азая бастайды. Сарысумен элепатоциттерді инкубациядан кейін - ТЕГІН МЕНІ ҚАЗІРМЕНТІ МЕНІ ҚАБЫЛДАУ КЕРЕК КӨРСЕТУ 24 сағат ішінде, ортасы жиналып, араласады, содан кейін қосымша оқу үшін жаңа плативті гепатоциттерге ауыстырылды (3-сурет).

3-сурет. Гепатоциттердің эстафеталық әдістерін беру процесі

Дереккөз: Дәрі-дәрмектің метаболизм хаттары, 2016, 10: 3 - 15

3). Гепатоциттің мақсатты геніне арналған жасушалық рэк, эндоситоз, эндосомалық қашу және үнсіз әсер ететін эндоздық әсерін бағалаңыз - Мақсатты кішкентай нуклеин қышқылы.

Сэндвич өсіру моделі

Vitro-да гепатоциттерде вивогеннің немесе Медригельдің екі қабатының арасына, виво құрылымдарында, сэво құрылымдарында, сэво құрылымдарында қайта құрылуы мүмкін. Гельдің екі қабаты арасында өсірілген гепатоциттер - Коллаген (сэндвич құрылымы) жасушалардың морфологиясы мен өміршеңдігін жақсартады және олардың функционалдығын ұзақ уақыт сақтап қалуы мүмкін. Сонымен қатар, сэндвичтік мәдениетте гепатоциттер полярлықты қалпына келтіре алады, сонымен қатар, базалық және каналикулярлық тасымалдаушыларды дұрыс локализациялауға, сондай-ақ өт үйлердің функционалды желілерін қалыптастыруға мүмкіндік береді (4-сурет).

4-сурет. Адам гепатоциттік сэндвич моделіндегі тасымалдаушылардың полерденген көрінісі

Дереккөз: Қазіргі есірткіні табу технологиялары, 2010, 7, 188 - 198

Өтініштер:

1. 1). Қосылыстардың өт араласуын бағалау.
2. 2). Эндогендік және экзогендік қосылыстар мен метаболиттердің гепатикалық және берилиалды таралуын бағалау.
3. 3). Метаболизм мен тасымалдаушылармен және физиологияны салудан жасалған сметалық шоғырландыру - Фармакокинетикалық модельдер негізінде.
4. 4). Гепатоттылықты зерттеу және клиникалық дәрі-дәрмектің механизмдерін қамтамасыз ету - Бауырдың қоздырғышы зақымдануы. Деректер Ықтимал дәрі-дәрмектерді болжау үшін жүйелік фармакологиялық модельдерге интеграцияланған - Адамдардағы бауыр жарақаты.
5.  
   1. 3. Бастапқы гепатоцит 3D мәдениеті

6. 3D мәдениет жүйелерінде гепатоциттер үштен тұрады, ол Vivo бауыр архитектурасын 2D монолайер мәдениеттерімен салыстырғанда жақсы елестетеді. Бұл жүйелер ұяшықтарға бағытталған - Жасуша және жасушалар - Жасуша және жасушалар - Бауырдың физиологиялық функцияларын, оның ішінде дәрілік заттардың, ақуыз секрециясын және өт қалыптастыруды қалпына келтіре алады. Бастапқы гепатоцитте 3D дақылдарын бауырды зерттеу үшін қолдануға болады.

   Сфероидты модель

Ультра сияқты әдістермен, мысалы, асып кету мәдениеті, ілулі мәдениет және магниттік жасуша культурасы (5-сурет), бастапқы гепатоциттер диаметрі 150-ге дейін созылған сфералық агрегаттарға жиналуы мүмкін. Сфероидты мәдениеттің бір артықшылығы - әр сфероидты тек 1330 - 2330 - 2330 жасуша қажет етеді, бұл басқа 3D мәдениетіне қарағанда жасушалардың санын едәуір азайтады. Соңғы зерттеулер көрсеткендей, алғашқы гепатоциооциооидты дақылдар 5 аптаға дейін сақтай алады, CYP ферменттері 8-ші күн мен 35-күннің арқасында. Алайда, бауыр ұяшық агрегатына қарағанда әлдеқайда күрделі. Гепатоциттердің базалық жағы қанмен өзара әрекеттеседі, ал өт-аралығы бар, бұл апикальды жағынан ағып кетеді, бұл бауыр лобуласының күрделі құрылымының негізгі ерекшелігі болып табылады және бұл әлі де сфероид моделінде қайталануы мүмкін.

Өтініштер:

1. 1). Жайлағыш қосылыстарды және оның метаболиттерін баяу зерттеу.
2. 2). Гепатотоксикалық зерттеулер.
3. 3). Гепатоцитдің мақсатты гендеріне жасушалық рэк, эндосомалық қашу, эндозтоз, эндосомалық қашуды бағалау - Шағын нуклеин қышқылы есірткі.

5-сурет. Сфероидты мәдениет әдісі

Бауыр органиоидтары моделі

Quersoids-тің консенсус анықтамасы: in vitro-дағы белгілі бір функциялар мен құрылымдардан алынған 3D құрылымдары, in vitro-тің белгілі бір функциялары мен конструкциялары, in vivo-дағы құрылымдар мен жасушаларда тиімді мимкуризациялауға қабілетті - жасушалармен күресу. Бауырлау органдары адам бауыр биологиялық зерттеулерінің ең озық моделі ретінде анықталды.

Бауырлау органдары үшін ұяшық көздері:

① Плюротент бағаны жасушалары (ХҚКО):

Эмбриональды бағаналы жасушалар (ESCS) және индукцияланған плюроэндтік бағаналы жасушалар (IPSS) жоғары плюрипедиялық, иілгіштік және шектеусіз пропериалдарға ие. Белгілі бір сигнал беру коэффициенттерінің әсерінен олар гепатоциттерге бөлінеді - белсенділігі мен қызметі бар ұяшықтар сияқты. Алайда, ХҚКО-дан алынған бауыр органоидтары эпиггенетикалық және генетикалық өзгерістерден өтуі мүмкін, күшейту кезінде хромосомалық анаглоидты өзгерістер көрсетіледі.

Өтініштер:

1. 1). Бауыр ауруының генетикалық модельдері
2. 2). Бауыр ауруының жұқпалы модельдері
3. 3). Дәрі-дәрмек цитотоксикалық сынақ

② бауыр тіндері - Шығарылған жасушалар: Оларға холангиоциттер мен гепатоциттер жатады. Жетілген гепатоциттер бағаналы жасуша потенциалы мен нақты ортада проформативті қабілетті сақтайды. «ПҚК» - Шығылған органоидтар, бастапқы тіндерден алынған органоидтар, тұрақты геномдардан алынған және ұзақ уақыт ішінде фенотиптік және генетикалық тұрақтылықты сақтайды. - In vitro мәдениеті. Алайда, ұзақ - Перфектің газатоциттік органдарының профилифативті сыйымдылығы фетальды адам гепатоциттерімен немесе ересектер тінтуірінің алғашқы гепатоциттерімен салыстырғанда шектеулі. Ересектерге арналған гепатоциттердің органоидтары күрделі болып қала береді.

Мәдениет әдісі (6-сурет): бауыр тіндері бір жасушаларға сіңеді, ал матрицель мен жасушалардың қоспасы 24-те егіледі - Дом пішінді пішінді құрылымдар. 15 минут ішінде жасуша мәдениетін инкубаторда инкубациялаңыз (37 ° C). Елеуленгеннен кейін нақты мәдениетті қосыңыз. Шамамен 14 күннен кейін өту. Бастапқы ортасын 7 мм-ден кейін дифференциациямен ауыстырыңыз.

Өтініштер:

1. 1). Гепатотоксикалық модельдер
2. 2). In vitro метаболизм ауруы
3. 3). - Алкогольді майлы бауыр ауруы
4. 4). Бауырдың қатерлі және қатерлі аурулары үшін есірткіні дамыту

6-сурет. Тіндердің мәдениеті және өту процесі - Алынған бауыр органоидтары

Дереккөз: Жасуша және биопсихик (2023) 13: 197

Сфероидтық мәдениет пен органоидты мәдениетті салыстыру

4. Бастапқы гепатоцит СО - Мәдениет үлгісі

1. 1. 2D Blader Hepatocyte Co - Мәдениет үлгісі
      

      2D бастапқы гепатоцитіндегі Co - Мәдениет үлгісі, екі немесе одан да көп түрлі жасуша түрлері екіден тұрады және далада, өлшемді орта. Бұл модельдің негізгі ерекшелігі - әр түрлі ұяшықтар түрлері, жасушалар мен жасушалар арасындағы өзара әрекеттесу немесе цитокиндер мен химиялық байланыс арқылы жанама сигналдың өзара әрекеттесуі. Альбумин өндірісі және дәрілік заттардың метаболизм қабілеттілігі сияқты алғашқы гепатоциттер функцияларын үш аптаға дейін ұстауға болады.

      Өтініштер:

      1. 1). Бастапқы гепатоциттер СО - Фибробласттармен мәдениетті: Бұл модель баяулау жылдамдығын зерттеу үшін қолданылады - метаболизациялық қосылыстар мен олардың метаболиттері.
      2. 2). Бастапқы гепатоциттер Co -
      3. 3). Бастапқы гепатоциттер Co - T ұяшықтары бар дақылдар: Бұл модель бауырдың дәрілік заттарының метаболизмін анықтау үшін қолданылады -
      4. 4). Ifase's gepatomax ™СО - Мәдениет жүйесі: IPhase Гепатомакс деп аталатын әр түрлі түрлерден шыққан алғашқы гепатоциттермен мәдени жүйе құрды™. СО - Трутромды жасушалары бар адамның алғашқы гепатоциттерін мәдениетті сақтауға болады, жақсы дәрі-дәрмекті сақтауға болады - Бұл жүйе баяу оқуға жарамды - Құрылымды метаболизациялау ставкалары және олардың метаболиттері.

      Бұл СО - Мәдениет моделі дәрі-дәрмектер метаболизмін, уыттылықты, уыттылықты және бауырды бағалау үшін көбірек физиологиялық маңызды платформаны ұсынады -
      
      

      3D Bladery Hepatocyte Co - Мәдениет үлгісі

      Direct 3D Co - Мәдениет: Бұл модель бауыр ұяшықтарын (мысалы, екі немесе одан да көп түрлі бауыр клеткаларын араластыруды қамтиды (мысалы, гепатоциттер, синусоидты эндотелий жасушалары, гепфатикалық ұяшықтар), жиналған сфероидтар немесе Co - Коллаген, фибрин, әлсіздік немесе гидрогельдер сияқты 3D ортада. Direct 3D Co - Мәдениет ұялы жерлердегі механизмдер арқылы әр түрлі бауыр клеткаларының арқасында жасушалармен тығыз қарым-қатынас жасауға мүмкіндік береді, өйткені гепатоциттер арасындағы байланысты цитокиндер арқылы және жасушалық сигнал беру және жасушадан тыс матрица адгезиясы.

      Өтініштер:

      1. 1). Бауыр фиброзының моделі: бауыр фиброзының механизмдері мен дамуын зерттеу үшін қолданылады.
      2. 2). Дәрі-дәрмектің -
      3. 3). Дәрілік заттардың өзара әрекеттесуі, есірткі метаболизмі және ферменттер индукциясы: есірткінің әр түрлі, олардың қалай зақымдануы, олардың қалай метаболизденгені және олар бауыр ферменттерін қалай тудыратынын бағалайды.

      Жанама 3D Co - Мәдениет: Бұл әдіс физикалық бөлу жүйесін (мысалы, басқа материалдар) мәдениетке (мысалы, Transwell немесе басқа материалдар) екі немесе одан да көп жасушалардың (мысалы, NIH / 3T3 жасушалары немесе синусоидты эндотелий жасушалары), мұнда тікелей ұяшыққа - ұяшықпен байланысуы мүмкін. Жасушалар арасындағы байланыс еритін цитокиндер арқылы жүреді.

      Өтініштер:
      - Зерттеу үшін пайдаланылады - денедегі бауыр жасушалары арасындағы байланыс байланысы.

      
      Қорытындылай келе, iPhase, in in vitro биологиялық зерттеулерде көшбасшы ретінде - Бастапқы гепатоциттердің оқшаулануы мен мәдениетінен бастап, әр түрлі түрлерден бастап, арнайы қосымшалар үшін, мысалы, арнайы қосымшалар үшін, мысалы, арнайы қосымшалар, мысалы: Біз фармацевтика саласындағы клиенттер үшін сенімді серіктеспіз, кесуді ұсынуға міндеттіміз - Жиек емес шешімдер - Клиникалық зерттеулер.