人肝脏的完整横版解剖插画。
人肝脏解剖示意。(Ryan Kissinger / NIAID Visual & Medical Arts / NIH BioArt Source;Public domain)

对乙酰氨基酚处理后,两种转氨酶测量结果不同

美国 FDA 国家毒理研究中心、药物评价与研究中心及合作团队在 Emulate 肝芯片中考察白蛋白、尿素和损伤相关酶的检测。研究关注同一培养体系中的常用测量是否足以稳定反映药物作用。

以国际临床化学和检验医学联合会(IFCC)参考程序检测时,灌流培养液中的丙氨酸氨基转移酶(ALT)活性在 24 小时后自行明显下降,天冬氨酸氨基转移酶(AST)没有同样变化。对乙酰氨基酚处理后,ALT 和 AST 的催化活性仍大多低于 5 U/L 检测限;酶联免疫吸附测定(ELISA)得到的两种蛋白浓度则约增加 20 倍。

ALT 和 AST 的蛋白浓度与乳酸脱氢酶(LDH)活性有较好相关性,转氨酶催化活性则没有。LDH 活性经过 1 次冻融后几乎消失,这一结果提示样本处理会影响损伤酶检测结果。

培养液背景也影响尿素、白蛋白和 LDH 检测

非实质细胞培养液中的 CultureBoost 和胎牛血清带来很高的 LDH 活性背景,使团队无法用该活性测定评价这类细胞的存活情况;团队认为 LDH 的 ELISA 测量可作为替代方案。

团队还比较 2 种常用尿素测定。酶法明显受培养液补充物影响,稀释样本后检测限升高,因而观察不到药物引起的尿素下降;化学法的特异性和灵敏度更合适。白蛋白常用染料结合法的灵敏度不足,研究采用 ELISA。

作者据此强调,为肝芯片选择标志物时,应同时建立可靠、可重复的测量方式。

来源与延伸阅读

  1. Challenges and solutions in measuring commonly used biomarkers for drug-induced liver injury in a liver-on-a-chip platform. Toxicology Letters (2025). ↗