在同一平台中比较两种肝细胞来源
阿姆斯特丹自由大学（Vrije Universiteit Amsterdam）等机构在 Lab on a Chip 报道了一套肾—肝联用平台。研究先比较单独培养与共培养的细胞状态，再用异环磷酰胺检验肝细胞能否生成代谢产物，以及这些产物是否到达肾细胞一侧。
肾脏部分采用人诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）分化得到的近端小管样细胞。肝脏部分设置两个版本：一个使用 iPSC 衍生肝细胞样三维组织，另一个使用人肝肿瘤来源的 HepaRG 细胞球状体。
团队将细胞置于 HUMIMIC Chip3，肾细胞在培养插入物上形成单层，肝组织位于相连的培养室内。肝细胞样组织和 HepaRG 球状体各有不同的细胞数量与分化状态，因此研究也分别分析这两种组合的表达变化。
肝细胞样组织先经过分化，再与胶原、层粘连蛋白和肽水凝胶共同形成三维结构。HepaRG 球状体采用相近的基质，但分化方式不同。团队分别将两种肝模型与肾细胞联用，比较它们对共培养细胞状态的影响。
共培养保留细胞标志，并改变部分基因表达
共培养 4 天后，肾细胞仍显示 megalin 和连接相关蛋白 ZO-3，肝细胞样组织保留 PEPCK、CYP3A4 等特征。团队结合染色、转录组以及白蛋白和尿素检测，观察两个培养室内的细胞状态。
白蛋白分泌在培养第 4 天高于第 2 天，单独培养和共培养均有这一变化；尿素生成则未显示相同的明显变化。不同指标分别反映肝细胞的分泌和代谢功能。
转录组显示，与肝细胞样组织共培养后，肾细胞的变化更多涉及代谢和转运；与 HepaRG 共培养后，变化更多涉及信号、转录调控和细胞极性。前一种组合中，部分肾小管基因集在 GSEA 与 GSVA 分析中的变化方向不一致；HepaRG 组合的两种分析结果则较为一致。
表达检测采用 TempO-Seq，先分别整理未用药和用药数据，再比较细胞标志及通路。GSEA 根据差异表达分析的基因排序比较基因集富集，GSVA 则根据各样本的表达计算基因集活性评分，两者分别从组间比较和单个样本观察表达变化。
论文中的单培养和共培养样本主要各有 3–5 个重复，白蛋白和尿素检测使用每组 4 个生物学重复。供者背景没有在本次研究中广泛扩展，结果首先反映这组细胞与器件条件。
检测 N-DCE-IF，追踪异环磷酰胺代谢
药物实验选用 HepaRG 球状体与肾细胞联用的版本，并设置静态共培养参照。两组以 200 μM 异环磷酰胺处理 4 天，期间每日补充药物，随后分析培养液、屏障和基因表达。
异环磷酰胺可在代谢过程中产生与肾毒性有关的氯乙醛。由于本次液相色谱—质谱方法无法直接测定氯乙醛，团队检测同一代谢反应中等摩尔生成的 N-dechloroethyl ifosfamide（N-DCE-IF），用它追踪这一代谢过程。
肝球状体所在的基底侧培养液与肾细胞顶端培养液中均检出 N-DCE-IF。静态共培养组的基底侧浓度峰值约为 15 nM，并在部分时间点高于芯片组。顶端培养液中的信号始终低于 3 nM 定量限，因此只报告检出情况。
团队在不同时间点分别从基底侧和顶端培养液取样，追踪原药与代谢产物。另设无细胞静态药物参照，检查异环磷酰胺随时间的稳定性及可能的塑料吸附。
异环磷酰胺暴露未引起明显肾损伤
药物处理期间，肾细胞的跨上皮电阻保持稳定，培养液乳酸水平也未明显改变。转录组分析中，芯片肾细胞未出现显著差异表达基因，静态肾细胞仅有 2 个基因下调。
HepaRG 的表达反应更明显，并随培养方式变化：芯片组有 17 个基因上调、2 个下调，静态组有 344 个上调、690 个下调。作者未观察到典型的凋亡或 Nrf2 应激通路激活。
作者认为，肝细胞量相对较少、循环培养液体积较大，可能稀释了生成的代谢产物。后续优化将重点调整组织与培养液的比例、提高肝细胞代谢能力，并测试经其他途径活化的药物。
本次药物实验的液相色谱—质谱分析每组采用 5 个生物学重复。