肠—肝—胎盘芯片的泼尼松转运与药代参数整合
结合三器官药物实测和腔室模型，比较泼尼松吸收、代谢、胎盘转运及人体尺度预测。
用途与模型
- 研究用途
- 研究口服药物进入母胎循环的药代过程。
- 模型与细胞来源
- Caco-2、HepaRG、BeWo、血管内皮和单核细胞来源巨噬细胞构成的三个芯片。
- 方法版本
- 原研究所述材料与实验版本
- 实验形式
- 循环侧 25 μL/分钟；肠腔侧 50 μL/分钟；单器官与连接系统并行比较。
材料与平台
- 给药和取样
- 连接 24 小时后肠腔加入泼尼松 142 nM，对应系统目标 55 nM；处理后 10/20/24 小时取样。
- 药物测量
- 液相色谱串联质谱测泼尼松和泼尼松龙；LDH 和葡聚糖通透性评估损伤与屏障。
- 建模
- 单器官参数拟合后用于连接系统；再在 PK-Sim 中建立人体与妊娠期的基于生理的药代动力学（PBPK）模型。
测量指标与分析
- 泼尼松和泼尼松龙浓度
- 跨膜通透性
- LDH 损伤信号
- 胎儿/母体最大浓度比
分别记录单器官及连接系统的实测浓度，比较芯片模型曲线和公开临床资料，并区分拟合参数与长期预测。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 单器官和三器官药物分布比较，结合公开临床资料的模型参照。
- 测试范围
- 药物分布图为 4 次独立实验；长期预测为 100 名虚拟女性。
- 参照体系
- 单器官、连接系统、无细胞装置及既有临床浓度资料。
- 研究结果
- 芯片参数近似描述部分母体血药变化；胎儿/母体最大浓度比为芯片资料约 1.3、数字模型约 0.5，文献参照约 1.6。
适用条件与研究局限
- 细胞系的部分转运体与原代组织不同。
- 模型低估部分胎儿暴露。
- 100 天给药曲线是计算模拟，当前未覆盖更多药物。
来源与原文
- Digital twin-enhanced three-organ microphysiological system for studying drug pharmacokinetics in pregnant women原始研究 · Frontiers in Pharmacology · 2025-02-12