把肝切片与内皮细胞放入灌流体系

雷公藤多苷提取物(TGE)成分复杂,研究其肝毒性需要同时观察组织损伤及代谢、排泄相关变化。中国中医科学院中药研究所团队在 International Journal of Molecular Sciences 报道,用大鼠精密肝切片(PCLS)与人内皮细胞系 EA.hy926 构建微流控肝芯片,研究这一提取物的短时反应。

每个通道连接 6 个带膜培养杯,肝切片置于膜上,内皮细胞在膜下形成屏障。研究采用 251 μL/min 灌流,加入 15、45 或 135 μg/mL 提取物,并以对应溶剂作为参照;培养 12 或 24 小时后分别取样。

24 小时后,损伤指标随浓度而异

12 小时时,循环培养液中的主要生化损伤指标没有显著升高。到 24 小时,中浓度组的天冬氨酸氨基转移酶(AST)、线粒体 AST、乳酸脱氢酶(LDH)和总胆汁酸升高;高浓度组的丙氨酸氨基转移酶(ALT)和直接胆红素升高。不同检测和浓度的反应并不完全一致。

肝组织染色显示,处理组出现水肿、变性和核溶解等变化,24 小时的组织学评分普遍高于 12 小时。不过,时间比较的样本量较小,评分差别没有达到统计学显著性。

与肝切片变化相比,EA.hy926 的总体形态和连接标志没有明显破坏。研究因此分别观察了组织损伤及其相邻内皮屏障的反应。

肝芯片中大鼠精密肝切片在不同提取物浓度及处理时间下的组织学染色。

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肝芯片中大鼠精密肝切片在不同提取物浓度及处理时间下的组织学染色。(Yifei Yang et al. / International Journal of Molecular Sciences, 2026, Figure 4;CC BY 4.0;NLM/PMC)

氧化应激和细胞因子出现不同时间反应

12 小时时,脂质过氧化相关指标丙二醛(MDA)增加,谷胱甘肽 GSH 降低。24 小时低浓度组的 GSH 回升、MDA 下降;高浓度的 MDA 则仍较高。作者讨论,低浓度组可能存在组织恢复反应,这需要进一步时间观察。

细胞因子也有差别。24 小时时,各提取物组的 IL-1β 升高,IL-4 的显著升高集中在低浓度组;TNF-α 没有显著变化。研究还发现参照组的部分免疫指标随培养时间改变,提示培养本身的组织应激也需纳入分析。

胆汁酸相关蛋白变化提供机制线索

研究检测了法尼醇 X 受体(FXR)、多药耐药相关蛋白 2(MRP2)和胆盐输出泵(BSEP)。FXR 与 MRP2 在 2 个时间点均降低,BSEP 的降低主要出现在部分中高浓度条件。

作者将蛋白变化与总胆汁酸、直接胆红素及 IL-1β 结果结合,提出炎症和胆汁酸转运受影响可能共同参与组织损伤。当前证据主要来自这些指标的共同变化,后续可用靶点干预进一步检验各环节的作用。

切片来源和物种差异影响结果外推

这项实验保留了大鼠肝组织中的多类细胞和原有基质,但模型同时使用人内皮细胞系。论文讨论,大鼠与人的代谢酶及炎症反应存在差异,今后可用人源肝组织与相关非实质细胞继续构建体系。

研究共使用 5 只大鼠,不同动物的切片分别用于组织学、氧化应激等测量,实验单位是切片。更大的动物或供者集合,以及更密集的时间取样,有助于判断现有变化能否在不同组织背景中重复出现。

来源与延伸阅读

  1. Tripterygium Glycosides Extract-Induced Hepatic Cholestasis: A Mechanistic Study Using a Microfluidic Liver-on-a-Chip System. International Journal of Molecular Sciences (2026). ↗