用三维培养扩展 C3A 细胞的功能
浙江省食品药品检验研究院（Zhejiang Institute for Food and Drug Control）等机构在 Toxics 报道一种三维肝细胞模型，尝试在易培养的细胞体系中同时观察药物肝毒性和胆道相关变化。研究把三维与二维 C3A 培养进行比较，分析模型形成、代谢相关表达和药物反应。
C3A 是 HepG2 肝肿瘤细胞系的克隆。团队将细胞与 Matrigel 混合，比较两种起始密度，最终选择较低密度培养 7 天后进行给药。药物处理持续 3 天，完整观察过程为 10 天。
较低密度条件下，细胞逐渐形成三维结构；较高密度生长更密集，组织形态不同。团队据结构和生长表现选择后续条件，随后检测肝细胞及胆道相关标志，评价模型能够提供哪些检测信息。
培养时长也影响结构状态。原文记录，进一步延长培养后，部分结构发生分散和沉降，并转为贴壁生长。因此，后续药物实验均使用低密度培养至第 7 天的模型，比较其对不同药物的毒性分类结果。
三维培养提高 CYP 表达并呈现肝胆相关标志
与二维培养相比，三维模型中 CYP3A4、CYP2C9、CYP2D6 和 CYP1A2 的基因表达上升。研究测量的是这些酶的 mRNA 表达，并配合蛋白染色分析模型特征；相应变化为后续药物反应提供了代谢相关背景。
免疫荧光可见白蛋白、CYP3A4、CK19 和 BSEP 信号。部分 CK19 阳性结构位于组织周边。BSEP 是肝细胞胆小管膜上的胆盐转运蛋白，团队将其与 CK19 及荧光胆汁类似物转运一同用于观察肝胆相关特征。
模型由 C3A 细胞形成，其细胞来源和培养方式与原代肝细胞、多细胞肝类器官各不相同。论文主要评价这一具体细胞版本中的三维结构、表达和药物反应，便于与常用二维培养作直接比较。
9 种药物中，8 种的肝毒性判断与临床分类一致
测试共使用 10 种药物，含 6 种肝毒性阳性药物、3 种阴性药物，以及分类有争议的西格列汀。阳性组包括对乙酰氨基酚、曲格列酮、奥美拉唑、氯丙嗪、利福平和环孢素 A。阴性组为非索非那定、甘露醇和链霉素。
研究根据给药后的 ATP 检测结果拟合半数抑制浓度 IC50，再与药物人体最大血浆浓度 Cmax 比较。作者采用 IC50/Cmax 不高于 50 的判断阈值，并将实验分类与药物已有临床肝毒性分类对应。
对 9 种分类明确的药物，三维模型识别出 6 种阳性中的 5 种，敏感度为 83.3%；3 种阴性全部分类正确，特异度为 100%；总计 8/9 分类正确，准确率为 88.9%。西格列汀没有纳入这些性能分母。
二维培养的总体准确率为 66.7%。三维培养改善了奥美拉唑和甘露醇的分类，但对乙酰氨基酚在两种培养中均未检出为阳性。作者将其与细胞模型的代谢能力联系起来讨论，说明不同药物对模型提出的要求不同。
西格列汀在临床试验、病例报告和风险资料中的信息不同，论文把它列为分类不明确的药物。将其与明确阳性、阴性药物分开，可以保留这一药物的实验观察，同时让敏感度和特异度对应有明确参照的药物集。
氯丙嗪降低胆汁类似物转运和 CK19、BSEP 信号
团队选择氯丙嗪开展胆道相关功能实验，在低于整体细胞毒性判定水平的条件下观察模型。处理后，CK19 和 BSEP 信号下降，荧光胆汁类似物的转运也减少，呈现蛋白和功能两个层面的变化。
氯丙嗪这一案例表明，除整体细胞存活外，模型还可检测胆汁转运和相关蛋白的变化。作者提出，后续可扩大测试药物集，并完善不同类型肝损伤的检测。
后续改进侧重代谢功能与测试药物范围
论文讨论了三维结构、基质和代谢表达对检测的影响。部分药物需要更充分的代谢活化；Matrigel 可能吸附大分子药物，或阻碍其进入球状体。扩大测试药物集、核实代谢功能并增加相关功能检测，是继续评价这一模型的方向。
原代肝细胞和其他肝芯片资料在论文中用于背景比较，本次直接实验的参照是二维 C3A 培养。围绕相同细胞来源进行比较，有助于分析三维培养本身带来了哪些改变，并确定后续需要补充的细胞和功能。
作者讨论了增加白蛋白、损伤标志物和细胞死亡染色等检测的方向。ATP 检测反映整体细胞存活情况，代谢、胆汁转运及其他生化指标则用于分析损伤的不同方面。针对需要代谢活化的药物，改善相应酶功能也是后续重点。