细胞背景保持相同,个体差别由给药前血清引入
药物肝损伤实验常按处理组计算平均结果,个体间的差别可能因此被掩盖。印度 PRADO 与法国 PredictCan Biotechnologies 团队在 Frontiers in Toxicology 报道一种大鼠肝球状体体系,用每只动物给药前采集的血清培养固定细胞系,观察其后续药物反应。
球状体由 Clone 9、BRL 3A 和 NR8383 3 种大鼠细胞系组成,在 384 孔超低吸附板中培养。每只动物的血清占培养液体积的 50%,球状体形成 3 天后,再进行 3 天药物处理。细胞本身保持相同背景,不需要从每只动物分离原代肝细胞。
研究共用 30 只大鼠,分为溶剂、双氯芬酸和波生坦 3 组,每组 10 只,雌雄各半。2 个药物组共 20 只动物的给药前血清用于体外模型。动物实验则分别连续口服双氯芬酸 10 mg/kg/天或波生坦 60 mg/kg/天,持续 28 天,最后测量肝重及血液生化指标,包括丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、碱性磷酸酶(ALP)、白蛋白和胆红素。
每个个体模型比较 9 个药物浓度
体外给药分别覆盖双氯芬酸 0.0429–429 μM 和波生坦 0.0019–19 μM。每种药物设 9 个浓度,另加二甲基亚砜(DMSO)溶剂参照,每个条件有 3 个技术重复。
CellTiter-Glo 用于测量球状体三磷酸腺苷(ATP),并按溶剂参照归一化。团队用专有的 PredictCan-MIND 系统拟合剂量反应,生成每个个体模型的肝损伤严重程度分数,再与对应动物的指标配对分析。显微图像同时观察球状体是否解体及周边细胞是否脱落。
双氯芬酸反应集中在 4 个雌性个体模型
动物实验中,双氯芬酸组的肝重及常规生化指标没有显著组间变化。体外结果的组平均值同样未显示明显活性下降,合并组内血清所得的球状体也呈现类似结果。
分开分析各个体血清模型后,10 个模型中的 4 个出现 ATP 发光信号下降,均对应雌性动物。其余 6 个模型没有相同反应,显示组平均值会受到反应较弱个体的影响。
团队只用这 4 个阳性个体进行体内外相关分析。体外严重程度与 ALT 的关系未达显著,R² 为 0.3641、p 为 0.3966;与 AST、ALP、白蛋白和胆红素也未见显著相关。

窄屏可横向滑动查看完整图表。
波生坦的体外反应与动物 ALP 相关
波生坦组的动物肝重、白蛋白和胆红素低于溶剂组,ALT、AST 和 ALP 则没有显著组间变化。体外球状体的平均活性下降,10 个个体模型中有 8 个出现反应,涉及雌性和雄性动物。
在这 8 个阳性个体中,体外严重程度与动物 ALP 呈正相关,R² 大于 0.6、p 为 0.0202。其他生化指标未见显著相关。相关计算仅限这 8 只动物,体现本次阳性子集中的关系。
后续需扩大药物集,并检验动物分层用途
本次实验展示了固定细胞背景下、不同个体血清对应的药物反应差别。ATP 测量反映整体代谢活性;研究没有进一步分开确定各细胞类型的损伤,也没有直接测量胆汁酸、药物代谢物或转运体功能。
作者计划将该体系与原代肝细胞比较,扩大药物和器官模型范围,并探索在动物试验前筛选易感个体。减少动物数量是提出的后续用途,本次没有完成相应的前瞻性减量验证。