Vaistų metabolizmo ir siRNR vaistų tiekimo kepenys: Vaistų pristatymas: modelių sistemų vertinimas tarp rūšių

Pastaba: suspensijos hepatocitai turi būti naudojami su atšildymo terpe ir inkubacijos terpe; Plokštė turi būti naudojami su atšildymo terpe, Platmena terpė, priežiūros terpė ir kolageno dengta plokštė. CYP indukcijai taip pat reikalingas mRNR indukcijos tyrimo rinkinys.

Hepatocitai

Hepatocitaiyra pagrindinės kepenų funkcinės ląstelės, vaidinančios pagrindinį vaidmenį metabolizme, detoksikacijoje, tulžies gamyboje ir baltymų sintezėje. Jie sudaro struktūrinį ir biocheminį kepenų funkcijos pagrindą, veikiančius kaip pagrindiniai tarpininkai, paverčiant įvairius endogeninius ir išorinius junginius į mažiau kenksmingas medžiagas ir palengvindami vaistų bei toksinų metabolizmą. Šis vidinis hepatocitų gebėjimas apdoroti chemines medžiagas tapo būtinu tiek klinikinėje, tiek tyrimų aplinkoje, ypač tiriant būdus, susijusius su narkotikų metabolizmu ir toksiškumu kepenims.

Pirminiai hepatocitai

Pirminiai hepatocitai nurodo tas ląsteles, kurios buvo šviežiai išskirtos nuo kepenų audinio - nesvarbu, ar žmogaus, ar gyvūno - ilgėjant in vitro dauginimui. Kadangi šios ląstelės išlaiko didžiąją dalį fermentinio aktyvumo ir fiziologinių funkcijų, būdingų kepenims, jos dažnai laikomos aukso standartu atliekant tyrimus, tiriančius kepenis - specifinę veiklą. Jų naudojimas tyrimuose yra svarbus norint suprasti tiek metabolinį stabilumą, tiek vidinį vaistų gebėjimą, kad būtų galima transformuoti arba išlikti pradinei formai, kai tik įvedė į biologinę sistemą.

Plokštės kepenėlės ir pakabos hepatocitai

Eksperimentiniuose rėmuose hepatocitai gali būti toliau suskirstyti į kategorijas pagal jų auginimo sąlygas. Platūs kepsniniai yra tie, kurie yra laikomi kultūros substrato, kuris leidžia stabilią prisirišimą ir morfologiją, kuri glaudžiai imituoja in vivo aplinką. Šis prisirišimas ne tik palaiko poliarizuotą šių ląstelių struktūrą, bet ir palaiko ilgus biocheminių kelių, tokių kaipCYP450 fermento indukcija. Atvirkščiai, suspensijos hepatocitai palaikomi ne - priklijuotoje būsenoje, paprastai naudojama trumpai - terminų tyrimais, kai būtina ląstelių aplinkos pokyčiai ir greitas metabolinių įvertinimų. Suspensijos kultūros palengvina vienodą ląstelių ekspoziciją, kad būtų galima išbandyti junginius, todėl jos yra idealios greitai įvertinti metabolinį stabilumą ir ūmią hepatotoksinių atsakų.

Plokštės hepatocitai

Plokštės hepatocitaiyra izoliuotos kepenų ląstelės, auginamos ant padengtų ar specializuotų kultūros patiekalų. Šis tvirtinimas leidžia ląstelėms plisti, poliarizuoti ir užmegzti tarpląstelinius kontaktus, išsaugant daugybę in vivo - kaip funkcijos per kelias dienas ar net savaites. Kadangi šios ląstelės yra prigludusios, jos gali būti naudojamos stebėti lėtinius atsakus, CYP450 fermento indukciją laikui bėgant ir daugialypės dienos toksiškumo tyrimus. Plokštės kepenyse taip pat palaiko tvirtesnes ląsteles iki - ląstelių ryšio ir tarpląstelinės matricos sąveikos, kurios yra labai svarbios norint išlaikyti kepenis - specifinius funkcionalumus. Kiekvienai rūšiai - nesvarbu, ar nėra žmogaus, žmogaus primatų, graužikų ar kitokios - gali būti optimizuotos dengimo sąlygos (pvz., Specifinės dangos ar terpės papildai), kad būtų geriausios fiziologinės sąlygos.

Suspensijos kepenėlės

Priešingai,Suspensijos kepenėlėsyra auginami ne - prižiūrimoje būsenoje, išlaikant apvalią morfologiją, išlaikant perspektyvius trumpesnius laikotarpius. Suspensijos kepenųcitai yra idealūs trumpiems - terminams eksperimentams, tokiems kaip pradiniai vaistų metabolizmo tyrimai ar greito fermento kinetikos įvertinimai. Kadangi ląsteles nevaržo matricos priedai, jas galima greitai paruošti ir naudoti funkciniams bandymams, nedelsiant, reikalingų ląstelės prilipimui. Suspensijos kultūros yra ypač naudingos lyginant rūšių skirtumus, nes jos leidžia standartizuoti greitus tyrimus tarp žmonių, ne - žmogaus primatų, graužikų ir kitų rūšių.

Metabolinis stabilumas ir hepatotoksiškumas

Metabolinis stabilumasHepatocitų tyrimų kontekste reiškia molekulės, dažnai kandidato į narkotikus, gebėjimą atsispirti biocheminiam transformacijai kepenų fermentais. Metabolinis stabilumo tyrimas su hepatocitais leidžia tyrėjams numatyti šių medžiagų pusę - gyvybės ir galimų skilimo produktų, o tai yra kritiška kuriant vaistus. Junginio metabolizmo profilis gali nustatyti ne tik jo veiksmingumą, bet ir saugumą, nes metabolitai kartais gali parodyti toksišką poveikį, nematytą pirminiame junginyje.

Hepatotoksiškumas, kita vertus, apima žalingą cheminių medžiagų poveikį kepenų ląstelėms. Tiek pirminių, tiek kultivuojamų hepatocitų naudojimas toksiškumo tyrimuose padeda išaiškinti kepenų sužalojimo mechanizmus. Tai labai svarbu, nes kepenys, kurios yra centrinis metabolinis organas, yra labai jautrūs tiek aplinkos cheminių medžiagų, tiek farmacijos agentų toksiškiems įžeidimams. Tyrimai, kuriuose naudojami šios ląstelės, gali aptikti ląstelių pažeidimo ar disfunkcijos modelius, pateikdami įžvalgų apie ankstyvuosius kepenų sužalojimo įvykius ir padedant numatyti neigiamus rezultatus klinikinėje aplinkoje.

Fermentų indukcija yra dar vienas svarbus aspektas, susijęs su hepatocitų funkcija, remiantis procesu, kurio metu tam tikros medžiagos padidina vaisto sintezę metabolizuojančių fermentų. Šis reiškinys yra ypač reikšmingas, nes jis gali padidinti CO - vartojamų vaistų metabolizmą, o tai gali sumažinti jų veiksmingumą arba padidinti kenksmingų metabolitų gamybą. Tyrimai, naudojantys plačiakampius hepatocitus, dažnai siekiama ištirti reguliavimo būdus, reglamentuojančius fermentų indukciją, taip paaiškinant sudėtingą įvairių ksenobiotikų ir kepenų metabolinio pajėgumo sąveiką.

Kepenų siRNR pristatymo ir taikymo strategijos

Naujausi RNR trukdžių (RNR) terapijos pažanga pateikė naujas strategijas, skirtasKepenų tikslinis pristatymasNaudojant mažas trukdančias RNR (siRNR). Pagrindinis požiūris apima siRNR molekulių konjuguojant su N - acetilgalaktozaminu (GalNAC), kurios palengvina hepatocitų selektyvų įsisavinimą per asiologlikoproteino receptorius (Asgpr). ASGPR yra labai išreikštas hepatocitų paviršiuje ir vaidina pagrindinį vaidmenį endocitiniame interneteGalnac - SiRNAKonjugatai, todėl tai yra gyvybiškai svarbus kepenų būdas - Konkretus vaistų pristatymas.

Paprastai naudojami in vitro tyrimaiPirminė hepatocitų siRNR transfekcijametodai, skirti įvertinti efektyvumą ir specifiškumąSiRNR galnac Hepatocitų pristatymas. Šie metodai leidžia tyrėjams ištirti genų numušimo poveikį fiziologiškai svarbiame kontekste ir optimizuoti pristatymo kompozicijas, kad būtų maksimalus tarpląstelinio įsisavinimo ir genų nutildymo efektyvumas.

Apskritai, kepenų tikslinis RNR terapijos tiekimas naudojant ASGPR - tarpininkaujamą GalNAC - siRNR sistemos yra labai specifinis ir ne - virusinis požiūris į genetinių kepenų ligų ir medžiagų apykaitos sutrikimų gydymą, dar labiau sustiprinant pirminių kepenųcitų modelių naudingumą tiek transliacijos tyrimuose, tiek vaistų vystymosi metu.

Rūšis - Konkrečios kepenų bylos detalės

Žmogaus hepatocitai

Platūs žmogaus hepatocitai yra būtini prognozuojant narkotikų medžiagų apykaitą ir toksiškumą žmonių, siūlančių didelę funkcinę reikšmę. Jų sukibimas ant specializuotų plokštelių leidžia ištirti metabolinio fermento indukciją, I/II fazės metabolizmą ir pernešėjų aktyvumą.

Ne - prižiūrima forma,Suspensija Žmogaus hepatocitai Greitai reaguokite į ksenobiotikus, todėl jie yra idealūs greitam metabolizmo vertinimui, klirenso tyrimams ir trumpam - terminų toksikologiniams tyrimams.

Non - žmogaus primatų hepatocitai

Fiziologinis panašumas su žmonėmisPlačiakampės cynomolgus beždžionių hepatocitaiirPlačiakampės beždžionių hepatocitai Vertingi ikiklinikiniams tyrimams su žmogaus rezultatais. Jie naudojami vertinant vaistų metabolizmą, fermentų indukciją ir rūšis - specifinius saugos profilius.

Pakabos cynomolgas Beždžionės kepenėlėsirPakabos rezi Įgalinkite greitus, palyginamuosius metabolinių funkcijų ir ūmaus atsako įvertinimus, naudingus, kai prieš ilgesnius - termino tyrimus su plataus formato tyrimais reikia trumpų - terminų duomenų.

Šunų hepatocitai

Visų pirma naudojamas veterinarijos ir vertimo tyrimuose,Plokšteliniai šunų hepatocitaiirPlokšteliniai barelių hepatocitaiMiminė in vivo kepenų fiziologija, siekiant ištirti vaistą, sukeltą kepenų sužalojimą ir veterinarinių vaistų metabolizmą.

Jie teikia greitus metabolizmo tyrimus ir yra naudojami ankstyvame - etapo atrankos tyrimuose, kuriems naudinga greita pakabos modelio apyvarta.

Sprague - Dawley žiurkės hepatocitai

ŠiePlatable Sprague - Dawley žiurkės hepatocitaiyra išskirtos nuo „Sprague - Dawley“ žiurkių ir yra auginami priklijuotu ar plataus formatu. Taikant plačiakampį metodą, ląstelės prisitvirtina prie kultūros patiekalo, kuris leidžia joms sudaryti stabilią tarpląstelinę sąveiką ir ilgą laiką palaikyti kepenis - specifines funkcijas. Šis formatas yra ypač tinkamas tiriant ilgus metabolinius procesus, fermentų indukciją ir lėtinius toksikologinius vertinimus, naudojant „Sprague“ Dawley žiurkių kepenų ląsteles.

Kai prižiūrima ne - prižiūrima būsena,Pakabos sprague - Dawley žiurkės hepatocitaivisų pirma naudojami trumpiems - terminams eksperimentams. Suspensijos formatas palengvina greitus tyrimus, tokius kaip ūminio vaisto metabolizmo tyrimai ir fermentų kinetikos vertinimai, kai reikalingi tiesioginiai funkciniai atsakai. Šis režimas yra naudingas lyginant ūmią metabolinę atsaką tarp skirtingų rūšių ar sąlygų.

ICR/CD - 1 pelės hepatocitai

Išskirtas iš ICR/CD - 1 pelių, tai Platable ICR/CD - 1 pelės kepenėlėsLaikykitės kultūros patiekalo, leisdami jiems išlaikyti pagrindines kepenų funkcijas ilgesnėje trukmėje. Tyrėjai palaiko plataus masto ICR/CD - 1 pelės hepatocitų metodą, kai eksperimentiniams stebėjimams reikalingas stabilus, pratęstas kultūros laikotarpis.

Priešingai, pakabos ICR/CD - 1 pelės hepatocitai yra auginami be priėmimo, todėl išlaikant suapvalintą morfologiją, tinkančią trumpam - terminams.Pakabos ICR/CD - 1 pelės kepenėlėsLeidžia greitai įvertinti metabolinius atsakus ir yra ypač naudingas atliekant preliminarius patikrinimus arba kai reikia atlikti aukštus pralaidumo bandymus. Pakabos hepatocitų naudojimas ICR/CD - 1 pelės padeda greitai nustatyti pradinius metabolinius profilius ir palyginti juos su kitomis rūšimis ar skirtingomis eksperimentinėmis sąlygomis.

Kačių hepatocitai

Platuojamas formatas yra ypač naudingas ilgiems - terminams, kuriems reikalingi nuolatiniai kepenys - Specifinės funkcijos, tokios kaip lėtinio toksiškumo vertinimai ir fermentų indukcijos eksperimentai. Tyrimuose buvo sutelktas į kačių kepenų ligas, narkotikų - sukeltą kepenų sužalojimą ir metabolinius sutrikimus, būdingus katėms,Platūs katės hepatocitaiPasiūlykite patikimą modelį. Jų laikymasis taip pat padidina morfologinių ir funkcinių taškų atkuriamumą, todėl jie yra pageidaujamas veterinarinės farmakologijos ir hepatologijos tyrimų modelis.

Suspensijos formatas palengvina tiesioginių ląstelių reakcijų į ksenobiotikus matavimą, kai prisirišimo trūkumas sumažina ilgesnį - terminių kultūrų reakciją į vėlavimą.Pakabos katės hepatocitai Todėl yra labai svarbūs nustatant ankstyvuosius biocheminius pokyčius ir galimas nepageidaujamas reakcijas po naujų junginių.

Vištienos kepenėlės

Kaip paukščių modelių atstovai,Plokšteliniai vištienos hepatocitaiyra naudojami lyginamuosiuose tyrimuose, siekiant suprasti kepenų funkcijų evoliucinius skirtumus, ypač atliekant endokrininės sistemos sutrikimo vertinimus.

Pakabos vištienos kepenėlėsĮgalina greitus, ūmius - fazės kepenų metabolizmo tyrimai paukščių ir gali būti tiesiogiai palyginti su žinduolių kolegomis.

Kitos rūšys

Kitoms rūšims, Platable minipig hepatocitai, Pakabos minipigo kepenėlės, Plačiai Naujosios Zelandijos baltojo triušio hepatocitai, Pakaba Naujosios Zelandijos baltojo triušio hepatocitai Visi taip pat yra įprasti vaistų sąveikos numatymo ir paaiškinimo modeliai ir vaistų citotoksiškumo tyrimas.

Išvada

Hepatocitai vaidina pagrindinį vaidmenį palaikant kepenų funkciją per metabolizmą, detoksikaciją, tulžies gamybą ir baltymų sintezę. Straipsnyje pabrėžiami skirtumai tarp pirminių hepatocitų ir jų kultūringų formų - galimų ir pakabų hepatocitų - kiekvienas optimizuotas skirtingais eksperimentiniais tikslais. Plokštės kepenėlės, kurių gyvybingumas yra laikomasi ir ilgalaikio, yra labai svarbūs tiriant lėtinį poveikį, fermento indukciją ir ilgus - terminų metabolinius procesus, o suspensijos kepenys pasižymi greitomis ir vienodomis ūminių tyrimų bandymo sąlygomis. Be to, analizė apima rūšis - specifinius pritaikymus, atspindi, kokie įvairūs hepatocitų modeliai - nuo žmogaus iki gyvūnų sistemų - numatant vaisto metabolizmą, įvertinant hepatotoksiškumą ir kuriant tikslinį gydymą, pavyzdžiui, RNR - pagrįstas intervencijas, naudojant GalNAC konjugaciją. Ši išsami apžvalga parodo neatsiejamą hepatocitų vaidmenį tiek klinikiniuose tyrimuose, tiek farmakologinėje raidoje, suteikiant esminių įžvalgų apie kepenų fiziologiją ir mechanizmus, kuriais grindžiamas vaistų saugumas ir veiksmingumas.

Raktažodžiai: Hepatocitai, pirminiai hepatocitai, plokščiieji hepatocitai, suspensijos kepenys Žmogaus hepatocitai ， plačiakampiai cynomolgus beždžionės hepatocitai, plačiakampiai beždžionių hepatocitai, plačia Hepatocitai, plačia auksiniai, Sirijos žiurkėnų hepatocitai, platūs kačių hepatocitai, platūs minipigo hepatocitai, plačiakampiai Naujosios Zelandijos baltųjų triušių hepatocitai, plačiakampiai vištienos hepatocitai, suspensijos žmogaus hepatocitai, suspensijos cynomolgus monkey hepatocytes, suspensijos hepatocitai, suspensijos cynomolguso monkey hepatocititai, suspensijos hepatocitai, suspensijos Cynomolguso Monkey hepatocitiz Hepatocitai, pakabos šuns hepatocitai, pakabos beagle hepatocitai hepatocitai, pakabos spragu Hepatocitai, pakabos minipigo kepenysASGPR, Galnac - SiRNR, pirminis hepatocitų siRNR transfekcijos siRNA Galnac Hepatocitų tiekimas，Kepenų tikslinis pristatymas.