可扩增肝内胚层类器官的肝毒性与脂肪变干预评价
由人多能干细胞的肝内胚层生成可扩增肝内胚层类器官（SB-HEO），比较药物浓度与三磷酸腺苷（ATP）信号的关系，检测细胞色素 P450（CYP）代谢产物，并在油酸脂肪变模型中检验干预。
用途与模型
- 研究用途
- 提供稳定肝类器官材料，比较肝毒性、代谢功能和细胞脂质干预。
- 模型与细胞来源
- 主要为人诱导多能干细胞 F1 系衍生肝内胚层类器官；原代人肝细胞、二维肝样细胞和 HepG2 为参照。
- 方法版本
- 2025 年 SB-HEO 扩增/分化及参照模型比较版本
- 实验形式
- 每孔约 5000 个细胞在 40 μL Matrigel 中形成类器官；生长后转入扩增或分化条件，扩增超过 20 次传代和 5 个月。
材料与平台
- 培养策略
- SB431542 与骨形态发生蛋白 4（BMP4）处理肝内胚层，初始生长约 14–15 天，扩增培养去除部分生长成分。
- 药物比较
- 6 种肝毒性药物浓度曲线；曲格列酮/罗格列酮与曲伐沙星/左氧氟沙星配对比较。
- 脂肪变干预
- 油酸 200–800 μM 处理 3 天；elafibranor、利拉鲁肽、二甲双胍、奥贝胆酸和 saroglitazar。
测量指标与分析
- ATP 浓度响应
- CYP1A2/2C19/2C9/3A4/2D6 代谢产物
- 白蛋白与尿素
- 脂滴与甘油三酯
- 药物脂肪积累抑制
分别比较扩增/分化状态与原代及二维模型，采用配对药物检查毒性差别，并结合相关浓度评价脂肪变干预。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 在 5 类培养材料或状态中比较肝毒性和代谢，再检验 5 种分子对油酸脂肪积累的抑制。
- 测试范围
- 至少 3 个独立生物学重复；毒性和部分功能测量另有 3 个技术重复。
- 参照体系
- SB-HEO 扩增/分化状态、原代人肝细胞、二维肝样细胞、HepG2；结构相近药物和无药对照。
- 研究结果
- 多种药物在 SB-HEO 产生较敏感 ATP 响应，部分 CYP 活性接近原代参照。油酸 3 天增加脂肪而 ATP 未明显下降；奥贝胆酸生理相关浓度未预防脂肪积累。
适用条件与研究局限
- 白蛋白、α1 抗胰蛋白酶和尿素生成仍低于原代参照。
- 不同药物和培养状态的响应不同，ATP 不直接等同死亡率。
- 模型缺少肝免疫、星状和内皮微环境，脂肪变结果主要为上皮细胞脂质响应。
来源与原文
- Generation and applications of an expandable and mature hiPSC-derived liver organoid原始研究 · Acta Pharmaceutica Sinica B · 2025-09-19