肝脏代谢改变心脏接触的药物
意大利米兰理工大学（Politecnico di Milano）研究者在 APL Bioengineering 综述肝—心连接芯片的药物安全应用。文章从肝脏代谢、心肌功能检测和组织连接三个方面，说明为何同一药物在单组织与组合体系中可能产生不同反应。
肝端可以降低母药浓度，也可以生成具有不同作用的代谢物。心端实际接触的浓度与组成因此取决于代谢和流动，单独给心肌加入母药只表示其中一种实验条件。
文章区分电活动、收缩与存活等心脏终点。对某一指标的作用会受到成熟程度、培养环境和药物可达性的影响，各项检测提供不同的信息。
肝芯片需要保持代谢与支持细胞功能
综述比较肝细胞单培养、三维培养及支持细胞共培养。灌流影响氧、营养和药物输入，血管内皮及其他肝脏细胞也会改变代谢和分泌。
部分平台沿流动形成局部梯度，观察对乙酰氨基酚在不同区域的作用；另一些装置用连续氧测量跟踪线粒体功能。模型检测的组织层级和指标各有区别。
人原代肝细胞较接近成熟代谢背景，但数量、供者和离体后的维持时间限制使用。诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）来源肝样细胞更便于扩增，成熟代谢仍需表征。
连接心肌之前，需要确认肝端能维持哪些代谢过程，并测量相关母药与代谢物。肝—心连接的解释需要药物清除和转化的实际功能资料。
电活动与收缩可以出现不同反应
微电极阵列（microelectrode array，MEA）记录心肌电活动，阻抗或微型悬臂则用于检测机械收缩。综述介绍的 blebbistatin 实验中，收缩受到抑制，电活动仍可以保留。
三维结构、机械牵张和电刺激用于改善心肌成熟。异丙肾上腺素的反应在有无刺激条件下不同，说明药物测试同时依赖模型的基础生理状态。
机械负荷也改变安全性结果。文章引用的微组织实验中，较高后负荷加重舒尼替尼相关作用；柔软与较硬支撑的比较保留了不同组织环境。
一类加入血管内皮的系统比较药物经过屏障与直接进入心肌的差异。异丙肾上腺素通过完整内皮给药时，未观察到心肌反应；通过受损内皮给药时，搏动频率增加 28%。这一结果体现了屏障对药物可达性的影响。
连接与分离培养提供不同药物结果
综述中的肿瘤—心肌比较采用 linsitinib。分离培养时，尤文肉瘤细胞死亡增加、心肌搏动频率上升；在流体连接的系统中，未观察到相应反应。作者据此讨论组织连接对药物测试结果的影响。
肝—心连接案例分别比较环磷酰胺与特非那定。前者经过肝端转化后，心肌传导速度和搏动频率下降、QT 间期延长；后者转化为非索非那定后，未出现显著的心脏功能变化，体现代谢活化和解毒的不同方向。
氯米帕明的肝—心类器官体系则检测了肝代谢后更明显的心脏影响。研究将活性、搏动频率和运动速度分别观察，并把去甲基代谢物与母药作用联系。
另一多组织案例以卡培他滨说明代谢活化。肝端生成的 5-氟尿嘧啶进一步影响心脏和肺相关模型，使候选药评价能够保留母药经过组织转化的过程。
这些案例采用不同来源的肝细胞、心肌细胞和培养条件。解读代谢活化或解毒时，需要同时核对母药、代谢物及心肌功能。
相互作用与共同培养液影响解释
综述介绍的双药案例比较肝端存在与否对肾上腺素和普萘洛尔反应的影响。肝端类器官与二维肝细胞的代谢能力也有差别，使后续心肌的搏动变化不同。
在一项肾上腺素比较中，0.5 μM 肾上腺素使单独心端的搏动频率增加约 40%，肝端位于上游时约增加 30%。0.1 μM 普萘洛尔使单独心端频率下降约 10%，但经上游肝端后未出现这一下降。作者将这些差异与肝端代谢联系。
另一案例将西沙必利与酮康唑共同研究。后者抑制 CYP3A4 后，母药清除发生变化，心脏反应增强；文章把这一体系作为代谢相关药物相互作用的例子。
共同培养液需要同时维持各组织，并保留药物作用。模型的流路、培养液蛋白和聚合物材料还会改变可用浓度，连接方式因而影响组织间的暴露关系。
综述还介绍使用聚甲基丙烯酸甲酯（polymethylmethacrylate，PMMA）等材料的多组织装置，以减少常见聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）对疏水药物的损失。材料选择仍需结合培养和检测方式。
功能检测与浓度资料共同支持安全评价
肝—心系统的主要增量是把药物转化与心脏功能放在同一流动环境中。连续测量电活动、收缩及相关代谢物，可以区分组织功能变化与暴露变化。
作者同时指出心肌和肝样细胞成熟不足、原代细胞供应及长期稳定性的问题。进一步评价平台需要围绕具体药物补充浓度、功能和重复性资料，保留各组织实际具备的能力。