Hepatocyty w metabolizmie leku i dostarczaniu leku siRNA: ocena modeli systemów między gatunkami

UWAGA: Hepatocyty zawieszenia muszą być stosowane z pożywką odwilkowania i pożywką inkubacyjną; Platformne hepatocyty muszą być stosowane z podłożem odwilży, Płytka platalna, podłoża i płyta pokryta kolagenem. Indukcja CYP wymaga również zestawu testu indukcyjnego mRNA.

Hepatocyty

Hepatocytysą pierwotnymi komórkami funkcjonalnymi wątroby, odgrywają kluczową rolę w metabolizmie, detoksykacji, produkcji żółci i syntezy białek. Stanowią one strukturalne i biochemiczne podstawy funkcji wątroby, działając jako główne mediatory w konwersji różnych związków endogennych i egzogennych w mniej szkodliwe substancje i ułatwiając metabolizm leków i toksyn. Ta wewnętrzna zdolność hepatocytów do przetwarzania chemikaliów sprawiła, że ​​są one niezbędne zarówno w warunkach klinicznych, jak i badawczych, szczególnie podczas badania szlaków zaangażowanych w metabolizm leku i toksyczność wątroby.

Pierwotne hepatocyty

Pierwotne hepatocyty odnoszą się do komórek, które zostały świeżo izolowane z tkanki wątroby - niezależnie od ludzkiego czy zwierzęcia - bez przedłużonego propagacji in vitro. Ponieważ komórki te zachowują znaczną część aktywności enzymatycznej i funkcji fizjologicznych charakterystycznych dla wątroby, często są one uważane za złoty standard w badaniach badających aktywność wątroby - Ich zastosowanie w badaniach jest kluczowe dla zrozumienia zarówno stabilności metabolicznej, jak i wewnętrznej zdolności leków w celu poddania się transformacji lub utrzymywania się w pierwotnej formie po wprowadzeniu do układu biologicznego.

Hepatocyty i hepatocyty zawiesiny

W ramach eksperymentalnych hepatocyty można dalej podzielić na kategorie na podstawie ich warunków hodowli. Hepatocyty płytki to te, które są przylegające do podłoża hodowlanego, co pozwala na stabilne przywiązanie i morfologię, które ściśle naśladują środowisko in vivo. To przywiązanie nie tylko potwierdza spolaryzowaną strukturę tych komórek, ale także podtrzymuje długie - terminowe badania szlaków biochemicznych, takich jakIndukcja enzymu CYP450. I odwrotnie, hepatocyty zawieszenia są utrzymywane w stanie nietypowym, zwykle stosowanym w krótkich - terminach, w których konieczne są zmiany w środowisku komórkowym i szybkie oceny metaboliczne. Hodowle zawieszenia ułatwiają bardziej jednolitą ekspozycję komórek na badania związków, co czyni je idealnymi do szybkich oceny stabilności metabolicznej i ostrych odpowiedzi hepatotoksycznych.

Hepatocyty płyty

Hepatocyty płytysą izolowanymi komórkami wątroby, które są hodowane na powlekanych lub wyspecjalizowanych naczyniach hodowlanych. To przywiązanie pozwala komórkom rozprzestrzeniać się, spolaryzować i tworzyć kontakty międzykomórkowe, zachowując wiele funkcji in vivo - w ciągu kilku dni, a nawet tygodni. Ponieważ komórki te są przylegające, można je wykorzystać do monitorowania przewlekłych odpowiedzi, indukcji enzymu CYP450 w czasie i testów toksyczności wielodniowej. Hepatocyty platalne utrzymują również bardziej niezawodne komórki - do - komunikacji komórkowej i interakcje macierzy pozakomórkowej, które są kluczowe dla zachowania funkcjonalności wątroby - Każdy gatunek - niezależnie od tego, czy ludzki, ludzki naczelność, gryzon lub inny - może wymagać zoptymalizowanych warunków poszycia (takich jak powłoki określone lub suplementy medialne), aby najlepiej odtworzyć warunki fizjologiczne.

Hepatocyty zawieszenia

Natomiast,Hepatocyty zawieszeniasą hodowane w stanie nietypowym, utrzymując okrągłą morfologię, pozostając opłacalnym przez krótsze okresy. Hepatocyty zawieszenia są idealne do krótkoterminowych eksperymentów, takich jak początkowe badania metabolizmu leku lub szybkie oceny kinetyki enzymów. Ponieważ komórki nie są ograniczone przez przywiązania macierzy, można je szybko przygotować i użyć do testów funkcjonalnych bez opóźnienia wymaganego do przylegania komórek. Kultury zawieszenia są szczególnie przydatne przy porównywaniu różnic gatunków, ponieważ pozwalają na standaryzowane szybkie testy w hepatocytach zawiesiny od ludzi, nie -ludzkich naczelnych, gryzoni i innych gatunków.

Stabilność metaboliczna i hepatotoksyczność

Stabilność metabolicznaW kontekście badań hepatocytów odnoszą się do zdolności cząsteczki, często kandydata na leki, do oporności na transformację biochemiczną przez enzymy wątroby. Badanie stabilności metabolicznej za pomocą hepatocytów pozwala badaczom przewidzieć połowę życia i potencjalne produkty rozpadu tych substancji, co ma kluczowe znaczenie w opracowywaniu leków. Profil metaboliczny związku może określić nie tylko jego skuteczność, ale także bezpieczeństwo, ponieważ metabolity mogą czasem wykazywać toksyczne efekty nie obserwowane w związku macierzystym.

HepatotoksycznośćZ drugiej strony obejmuje szkodliwe działanie substancji chemicznych na komórki wątroby. Zastosowanie zarówno pierwotnych, jak i hodowanych hepatocytów w badaniach toksyczności pomaga wyjaśnić mechanizmy prowadzące do uszkodzenia wątroby. Ma to kluczowe znaczenie, ponieważ wątroba, będąc centralnym narządem metabolicznym, jest wysoce podatna na toksyczne zniewagi zarówno chemikaliów środowiskowych, jak i środków farmaceutycznych. Badania z wykorzystaniem tych komórek mogą wykryć wzorce uszkodzenia lub dysfunkcji komórek, zapewniając wgląd w wczesne zdarzenia uszkodzenia wątroby i pomagając przewidzieć niepożądane wyniki w warunkach klinicznych.

Indukcja enzymu jest kolejnym ważnym aspektem związanym z funkcją hepatocytów, odnosząc się do procesu, w którym niektóre substancje zwiększają syntezę enzymów metabolizujących leki. Zjawisko to jest szczególnie znaczące, ponieważ może prowadzić do zwiększonego metabolizmu leków podawanych CO -, potencjalnie zmniejszając ich skuteczność lub zwiększając produkcję szkodliwych metabolitów. Badania z wykorzystaniem płytkich hepatocytów często mają na celu zbadanie szlaków regulacyjnych, które rządzą indukcją enzymu, rzucając w ten sposób światło na złożone interakcje między różnymi ksenobiotykami a zdolnością metaboliczną wątroby.

Strategie dostarczania siRNA wątroby i strategie kierowania

Ostatnie postępy w terapeutach interferencji RNA (RNAi) wprowadziły nowe strategie dlaKierowana dostawa wątrobyprzy użyciu małych zakłócających RNA (siRNA). Kluczowe podejście obejmuje sprzężenie cząsteczek siRNA z N - acetylgalaktozoaminą (GALNAC), która ułatwia selektywne wychwyt przez hepatocyty poprzez receptor assialoglikoproteiny (ASGPR). ASGPR jest silnie wyrażany na powierzchni hepatocytów i odgrywa centralną rolę w internalizacji endocytowejGalnac - siRNAkoniugaty, czyniąc go niezbędnym ścieżką dla wątroby - specyficzne dostarczanie leku.

Badania in vitro powszechnie zatrudniająPierwotna transfekcja siRNA hepatocytówtechniki oceny wydajności i swoistościDostarczanie hepatocytów siRNA galnac. Metody te pozwalają badaczom badać efekty powalające genu w kontekście istotnym fizjologicznym i optymalizować preparaty dostarczania w celu uzyskania maksymalnego wychwytu wewnątrzkomórkowego i wydajności wyciszania genów.

Ogólnie rzecz biorąc, ukierunkowane przez wątroby dostarczanie terapeutyków RNA przy użyciu systemów Galnac - SIRNA za pośrednictwem ASGPR stanowi wysoce specyficzne i nie -wirusowe podejście do leczenia genetycznych chorób wątroby i zaburzeń metabolicznych, dodatkowo wzmacniając użyteczność pierwotnych modeli hepatocytów w badaniach translacyjnych i rozwoju leku.

Gatunek - Specyficzne szczegóły hepatocytów

Ludzkie hepatocyty

Platforma ludzka hepatocyty są niezbędne do przewidywania metabolizmu i toksyczności leków ludzkich, oferując wysokie znaczenie funkcjonalne. Ich przyczepność na wyspecjalizowanych płytkach pozwala na badanie indukcji enzymu metabolicznego, metabolizmu fazowego I/II i aktywności transportera.

W formacie nie -przylegającym,Zawieszenie ludzkie hepatocyty Szybko reaguj na ksenobiotyki, czyniąc je idealnymi do szybkich ocen metabolizmu, badań prześwitu i krótkich - terminów toksykologicznych.

Hepatocyty naczelne dla ludzkich naczelnych

Fizjologiczne podobieństwo do ludziHepatocyty małpy CynomolgusIHepatocyty małpy Rezus Cenne do pomostowania badań przedklinicznych z wyników ludzkich. Są one stosowane do oceny metabolizmu leku, indukcji enzymów i gatunków - Profile bezpieczeństwa.

Zawieszenie Cynomolgus Hepatocyty małpyIZawieszenie hepatocyty małpy rezus Włącz szybkie, porównawcze oceny funkcji metabolicznych i ostrych odpowiedzi, przydatne, gdy potrzebne są krótkie - terminowe dane przed dłuższym -

Hepatocyty psów

Wykorzystywane przede wszystkim w badaniach weterynaryjnych i translacyjnych,Platywne hepatocyty dla psaIPlatforma hepatocyty BeagleNaśladowanie fizjologii wątroby in vivo w celu zbadania leku - indukowanego uszkodzenia wątroby i metabolizmu farmaceutyków weterynaryjnych.

Zapewniają one szybkie badania metabolizmu i są wykorzystywane we wczesnych testach przesiewowych na etapie, które korzystają z szybkiego obrotu w modelu zawieszenia.

Sprague - Hepatocyty szczura Dawleya

TeHepatocyty szczura platalne - Dawleysą izolowane ze szczurów Sprague - Dawley i są hodowane w przylegającym lub platalnym formacie. W metodzie platalnej komórki przyczepiają się do naczynia hodowlanego, co pozwala im tworzyć stabilne interakcje międzykomórkowe i utrzymywać funkcje specyficzne dla wątroby przez dłuższe okresy. Ten format jest szczególnie odpowiedni do badania długoterminowych procesów metabolicznych, indukcji enzymów i przewlekłych ocen toksykologicznych za pomocą komórek wątroby szczura szczura Sprague.

Po utrzymaniu w stanie nietypowym,Zawiesina Sprague - Hepatocyty szczura Dawleyasą używane przede wszystkim w przypadku eksperymentów krótkoterminowych. Format zawieszenia ułatwia szybkie testy, takie jak badania metabolizmu ostrego leku i oceny kinetyki enzymów, w których wymagane są natychmiastowe odpowiedzi funkcjonalne. Ten tryb jest korzystny przy porównywaniu ostrych odpowiedzi metabolicznych między różnymi gatunkami lub warunkami.

Mysie hepatocyty ICR/CD - 1

Izolowane od myszy ICR/CD - 1, te Hepatocyty myszy ICR/CD - 1Przestrzegaj naczynia kulturowego, umożliwiając im utrzymanie kluczowych funkcji wątroby w dłuższych czasach. Naukowcy faworyzują metodę hepatocytów mysich ICR/CD - 1, gdy stabilny, przedłużony okres hodowli jest niezbędny do obserwacji eksperymentalnych.

Natomiast mysie hepatocyty ICR/CD - 1 są hodowane bez przylegania, zachowując w ten sposób zaokrągloną morfologię odpowiednią do krótkoterminowych badań.Zawieszenie ICR/Cd - 1 mysie hepatocytyPozwala na szybką ocenę odpowiedzi metabolicznych i jest szczególnie przydatna na wstępnych badaniach lub gdy potrzebne jest testowanie przepustowości. Zastosowanie hepatocytów zawieszenia u myszy ICR/CD - 1 pomaga szybko ustalić podstawowe profile metaboliczne i porównać je z innymi gatunkami lub różnymi warunkami eksperymentalnymi.

Koci hepatocyty

Format platalny jest szczególnie przydatny do długoterminowych badań wymagających trwałych funkcji wątroby - specyficznych funkcji, takich jak oceny przewlekłej toksyczności i eksperymenty z indukcją enzymów. W badaniach koncentrujących się na chorobach wątroby kotów, narkotyku - indukowanym uszkodzeniu wątroby i zaburzeniu metabolicznym specyficznym dla kotów,Hepatocyty kotaZaoferuj solidny model. Ich przyleganie zwiększa również odtwarzalność morfologicznych i funkcjonalnych punktów końcowych, co czyni je preferowanym modelem w badaniach farmakologii weterynaryjnej i hepatologii.

Format zawieszenia ułatwia pomiar natychmiastowych odpowiedzi komórkowych na ksenobiotyki, w którym brak przywiązania minimalizuje opóźnienie w odpowiedzi w kulturach dłuższych -Zawieszenie hepatocyty kotów są zatem kluczowe dla zidentyfikowania wczesnych zmian biochemicznych i potencjalnych reakcji niepożądanych po ekspozycji na nowe związki.

Hepatocyty kurczaka

Jako przedstawiciele modeli ptaków,Hepatocyty z kurczakasą wykorzystywane w badaniach porównawczych w celu zrozumienia różnic ewolucyjnych w funkcjach wątroby, szczególnie w ocenach zakłóceń hormonalnych.

Zawieszenie hepatocyty kurczakaUmożliwia szybkie, ostre badania metabolizmu wątroby u ptaków i można je bezpośrednio porównać z odpowiednikami ssaków.

Inne gatunki

Dla innych gatunków, Platforma minipig hepatocyty, Zawieszenie minipig hepatocyty, Platforma hepatocyty białych królików nowozelandzkich, Zawieszenie nowozelandzkie hepatocyty białych królików Wszystkie są również wspólnymi modelami przewidywania i wyjaśniania interakcji leku - Badania cytotoksyczności leków.

Wniosek

Hepatocyty odgrywają kluczową rolę w utrzymywaniu funkcji wątroby poprzez metabolizm, detoksykację, produkcję żółci i syntezę białek. Artykuł podkreśla rozróżnienia między pierwotnymi hepatocytami a ich hodowanymi formami - hepatocytami, które można spływać i zawiesić - optymalizowane pod kątem różnych celów eksperymentalnych. Hepatocyty płyty, z ich przyleganiem i długotrwałą żywotnością, mają kluczowe znaczenie dla badania przewlekłych efektów, indukcji enzymów i długoterminowych procesów metabolicznych, podczas gdy hepatocyty zawiesiny oferują szybkie i jednolite warunki testowania dla ostrych testów. Ponadto analiza obejmuje gatunki - Specyficzne zastosowania, odzwierciedlające, w jaki sposób różnorodne modele hepatocytów - od ludzkich do systemów zwierzęcych - były dostarczane w przewidywaniu metabolizmu leku, oceny hepatotoksyczności i projektowaniu ukierunkowanych terapii, takich jak interwencje oparte na RNA - Ten kompleksowy przegląd pokazuje integralną rolę hepatocytów zarówno w badaniach klinicznych, jak i rozwoju farmakologicznym, zapewniając niezbędny wgląd w fizjologię wątroby i mechanizmy leżące u podstaw bezpieczeństwa i skuteczności leków.

Słowa kluczowe: hepatocyty, pierwotne hepatocyty, płyty hepatocyty, hepatocyty zawiesiny, stabilność metaboliczne hepatocytów, hepatotoksyczność, indukcja enzymu CYP450, pierwotne ludzkie hepatocyty (PHH), pierwotne cynomolgus monke Hepatocyty, płyty hepatocyty małpy Cynomolgus, płyty hepatocyty małpy rezus, płyty hepatocyty dla psa, płytki hepatocyty beagle, płytki hepatocyty szczura szczura, płynne hepatocyty, płynne hepatocyty, płynne hepatocyty, płynne hepatocyty, płynne hepatocyty, płynne hepatocyty, płynne złota, płynne złoto Syryjskie hepatocyty chomika, płyty hepatocyty kotów, płytki hepatocyty minipigowe, płyty hepatocyty białych królików nowozelandzkich, hepatocyty z kurczakiem, zawiesiny hepatocyty, zawiesina, zawiesina hepatocyty monkee. Hepatocyty hepatocyty, zawiesina hepatocyty szczura, mysie hepatocyty i ICR/Cd - Hepatocyty, zawiesina hepatocyty kurczaka,ASGPR, Galnac - siRNA, pierwotna hepatocytowa transfekcja siRNA dostarczanie hepatocytów galnac，Kierowana dostawa wątroby.