清華新聞網(wǎng)12月5日電 肝臟作為人體最大的代謝器官，在藥物代謝、蛋白質(zhì)合成和解毒過(guò)程中具有至關(guān)重要的作用。然而，傳統(tǒng)體外肝臟模型（如肝細(xì)胞單層培養(yǎng)和動(dòng)物模型）在模擬人體肝臟復(fù)雜功能方面存在顯著局限性，難以滿足現(xiàn)代藥物開(kāi)發(fā)和代謝研究的需求。
人源肝臟模型助力藥物代謝原理闡釋
近日，針對(duì)這一挑戰(zhàn)，北京清華長(zhǎng)庚醫(yī)院肝膽胰中心王韞芳教授團(tuán)隊(duì)發(fā)表最新研究成果，創(chuàng)新構(gòu)建了功能性組織工程人源肝臟模型，開(kāi)辟了體外藥物代謝研究的新方向。
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)整合去細(xì)胞技術(shù)、生物材料科學(xué)和組織工程學(xué)的技術(shù)，構(gòu)建出具有多層次微結(jié)構(gòu)的肝臟類(lèi)組織，實(shí)現(xiàn)了高效模擬人體肝臟微環(huán)境。這一創(chuàng)新的去細(xì)胞肝臟支架不僅保留了原始肝臟的細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）結(jié)構(gòu)，還保留了與ECM結(jié)合的生物活性分子，為肝細(xì)胞提供了一個(gè)適宜的生長(zhǎng)和分化環(huán)境。該模型不僅保留了肝細(xì)胞的藥物代謝和解毒功能，還在蛋白質(zhì)合成和酶促反應(yīng)中表現(xiàn)出與人體內(nèi)肝臟相近的活性。這一特性使得模型在評(píng)估藥物安全性和有效性方面具有高度可靠性，為新藥開(kāi)發(fā)和個(gè)性化醫(yī)療提供了強(qiáng)有力的工具。
基于該模型的藥物代謝實(shí)驗(yàn)顯示，其在模擬體內(nèi)肝臟毒性和藥物代謝功能方面具有顯著的能力，特別是在探索藥物誘導(dǎo)的肝臟損傷（DILI）機(jī)制方面。此外，該模型還顯示出高藥物代謝酶活性，為研究藥物誘導(dǎo)的肝臟損傷提供了一個(gè)有前景的途徑，有助于研究人員更詳細(xì)地理解早期藥物發(fā)現(xiàn)過(guò)程。
該研究為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供了高仿真肝臟模型的新范例，展示了組織工程技術(shù)在藥物研發(fā)、毒理學(xué)評(píng)估以及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究中的潛力。未來(lái)，團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步優(yōu)化模型功能，并探索其在肝病機(jī)制研究和再生醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用可能性。
研究成果在《生物活性材料》上發(fā)表為封面文章
相關(guān)研究成果以“脫細(xì)胞肝臟生物支架用于構(gòu)建具有藥物代謝功能的離體人源肝臟模型”（Decellularized liver scaffolds for constructing drug-metabolically functional ex vivo human liver models）為題，作為封面文章發(fā)表在最新一期《生物活性材料》（Bioactive Materials）上。
王韞芳為論文通訊作者，北京清華長(zhǎng)庚醫(yī)院肝膽胰中心柳娟為論文第一作者，美國(guó)北卡羅來(lái)納大學(xué)教堂山分校羅拉·里德（Lola Reid）教授團(tuán)隊(duì)對(duì)本工作給予了大力支持。研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃等的資助。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2024.09.029
供稿：北京清華長(zhǎng)庚醫(yī)院
編輯：李華山
審核：郭玲
