多种肝细胞共同参与药物反应
药物肝损伤除了直接影响肝细胞，也可能涉及其他细胞释放的信号。清华大学（Tsinghua University）等机构在 Nature Communications 报道多细胞肝类器官，将肝细胞、肝星状细胞、内皮细胞、Kupffer 细胞和胆管相关细胞整合到同一体系，分析这类间接作用。
模型使用 H1 人胚胎干细胞分别分化生成 5 类细胞，再按肝细胞 60%、其余各 10% 的比例组装。团队通过流式分选和相应标志检查细胞状态，并在培养中跟踪三维结构形成。
类器官随培养形成多细胞组织。团队分析白蛋白分泌、胆汁相关功能、药物代谢和转录特征，并测量 CYP3A4、CYP1A2 与 CYP2C9 的酶活，评价模型的肝功能。
模型的转录资料与人肝组织的相关性约为 0.80，肝细胞单独三维培养约为 0.71，二维培养约为 0.33。研究据此分析多细胞与三维结构共同带来的表达变化，并结合白蛋白、尿素和其他功能测量评价组织状态。
多细胞模型的白蛋白分泌从第 7 天起较为稳定，达到约 6 μg/天/10⁶ 个细胞；肝细胞单独三维培养约为 4–5 μg/天/10⁶ 个细胞。这些资料为持续药物暴露提供模型功能背景。
多细胞类器官检出 34 种阳性药物中的 28 种
药物集包括 34 种临床肝毒性阳性药物和 24 种阴性药物。阳性组覆盖不同风险等级。团队以临床最大血浆浓度为给药依据，进行 14 天处理，并与仅含肝细胞的模型比较。
研究以 ATP 检测反映的细胞存活水平降至对照的 80% 以下、且达到统计差异作为阳性阈值。该阈值在本次药物资料中选定，用于比较已有临床分类与体外结果。不同细胞模型采用相同判据进行分析。
多细胞类器官检出 34 种阳性中的 28 种，敏感度为 82.4%；24 种阴性中 18 种分类正确，特异度为 75%。这些数据对应这组 58 种药物的表现，其中仍有部分阳性漏检和阴性被判为阳性。
有 7 种药物在多细胞类器官中引起毒性，却没有在肝细胞单独培养中出现同样的反应。团队从中选择抗抑郁药丙咪嗪，进一步分析多细胞参与的损伤过程。
丙咪嗪通过肝星状细胞间接损伤肝细胞
丙咪嗪处理后，肝星状细胞首先呈现损伤相关变化。把相关培养液转移至肝细胞时，肝细胞也出现凋亡；来自其他细胞的条件培养液作用较弱。团队据此追踪肝星状细胞释放的成分。
TRKB 在肝星状细胞中的表达高于其他肝细胞类型。团队降低肝星状细胞中的 TRKB 表达后，丙咪嗪引起的凋亡及 caspase3 活化减弱。随后，团队重点考察这些细胞释放的外泌体及其携带的分子。
药物处理前后，外泌体的大小和数量没有显著改变。用抗 CD9 抗体减少肝细胞对外泌体的摄取后，肝细胞凋亡减轻；抑制外泌体生成也可部分恢复类器官存活。研究据此进一步分析外泌体中的致损伤成分。
外泌体中的 miR-34 抑制 XIAP 并促进肝细胞凋亡
研究发现，肝星状细胞外泌体中的 miR-34a-3p 与肝细胞凋亡相关。肝细胞摄取这些外泌体后，凋亡抑制蛋白 XIAP 的表达降低，caspase3 表达升高。双荧光素酶报告试验进一步支持 miR-34 直接作用于 XIAP mRNA 的关系。
丙咪嗪处理还使肝星状细胞中的 p53，以及 miRNA 加工和运输相关蛋白 DGCR8、hnRNPA2B1 表达上升。提高或降低 p53 表达时，外泌体中的 miR-34 含量及其诱发肝细胞凋亡的能力随之变化，进一步支持这条细胞间信号路径。
在丙咪嗪实验中，若干经典炎症因子没有出现明显上升；模型在另一阳性参照条件下仍可产生相应反应。研究因此把外泌体相关路径与常见炎症指标分别分析，寻找这一药物作用的主要参与过程。
作者建议完善免疫与肝胆功能检测
多细胞体系增加了观察间接肝损伤的机会，但不同药物的识别情况仍有差别。甲氨蝶呤和丹曲林在肝细胞单独培养中出现反应，却未被这一类器官条件识别，其他部分临床阳性药物也未检出。
作者提出继续改善细胞成熟度、免疫相关成分及培养条件。当前体系为静态组织模型，药物集评价与丙咪嗪机制实验分别回答检测表现和细胞间信号问题。后续扩大独立药物集和模型来源，可以进一步评价不同损伤机制的覆盖情况。
对损伤信号的分析仍需结合检测时间和指标。作者指出，末端 ATP 检测可能遗漏短暂变化或特定通路损伤，静态体系的血管和胆道功能也仍有完善空间。增加动态和通路相关测量，可以继续分析当前未检出的药物。