重力驱动肠肝共培养与 CYP 诱导评价
将原代来源且经人端粒酶逆转录酶（human telomerase reverse transcriptase，hTERT）永生化的人肠上皮屏障与三维人肝癌细胞系 HepG2 C3A 连接，评价 14 天共培养及细胞色素 P450（cytochrome P450，CYP）酶诱导功能。
用途与模型
- 研究用途
- 研究肠肝联通培养条件、代谢功能与后续药物吸收或代谢模型的可行性。
- 模型与细胞来源
- 人结肠来源永生化上皮、肠肌成纤维细胞和人肝癌细胞系 HepG2 C3A 三维培养。
- 方法版本
- 2018 年原研究接受作者稿相关主文
- 实验形式
- 两个组织腔以重力往复流连接，1 mL 培养液循环，肠屏障通透另在 Transwell 中测量。
材料与平台
- 共同培养
- 两类培养液按 1∶1 混合，含 3% 胎牛血清（fetal bovine serum，FBS）；芯片 14 天，每天更换约 50% 培养液，摇床每分钟 3 个周期、约 12° 倾斜。
- 酶诱导
- 利福平 25 µM 诱导 CYP3A4，3-甲基胆蒽 1 µM 诱导 CYP1A1，均处理 48 小时，于装配后第 7、14 天检测。
- 独立通透实验
- 第 28 天 Transwell 上皮测试普萘洛尔 1 µM、甘露醇 10 µM、咖啡因 10.3 µM，在 1、2、4、8 小时采样；Caco-2 和无细胞膜作为对照。
测量指标与分析
- 跨上皮电阻（transepithelial electrical resistance，TEER）及表观通透系数（apparent permeability coefficient，Papp）评价肠屏障。
- 活死染色测量组织活力；培养液尿素、白蛋白及 CYP1A1、CYP3A4 诱导活性评价代谢功能。
比较肠肝联通、肠单独和肝单独 3 个条件，诱导活性相对未诱导对照报告。药物通透与整体芯片酶诱导属于不同实验，分别报告采样时间和对照。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 三种器官配置与诱导/未诱导条件比较。
- 测试范围
- 3 次独立实验，CYP 每次实验每组两个重复；通透研究 n=3。
- 参照体系
- 肠肝共培养、肠单独、肝单独，以及未诱导对照；通透另有 Caco-2 和无细胞膜。
- 研究结果
- 14 天共培养活力超过 90%；CYP 诱导活性为各单器官的约 2–4 倍。普萘洛尔及咖啡因通透与 Caco-2 有显著差异。
适用条件与研究局限
- 往复流并非恒定单向流；肠上皮已经永生化、肝端为癌细胞系；未完成完整芯片的药物暴露—代谢—毒性验证。
来源与原文
- A Pumpless Body-on-a-chip Model Using a Primary Culture of human Intestinal Cells and a 3D Culture of Liver Cells原始研究 · Lab on a Chip · 2018-07-10