肝脏微组织与胚状体共培养的代谢依赖发育毒性测试
将人原代肝脏微组织与小鼠胚胎干细胞胚状体连接，在循环交换培养液中检测前药转化后的分化影响。
用途与模型
- 研究用途
- 研究环磷酰胺经肝脏代谢后对胚状体生长和心肌分化的影响。
- 模型与细胞来源
- 人原代肝脏微组织与小鼠 ES-D3 胚胎干细胞胚状体的跨物种共培养。
- 方法版本
- 2019 年重力驱动悬滴 metaEST 版本
- 实验形式
- 4 条独立通路，各有 6 个肝组织位置和 3 个胚状体位置；周期倾斜驱动交换，培养至第 10 天。
材料与平台
- 组织与起始细胞
- 人肝微组织、小鼠 ES-D3；每个起始胚状体悬滴为 750 个细胞。
- 灌流与培养
- 第 1–5 天约 ±2°、第 5 天后约 ±4° 倾斜，每次倾斜 10 秒、保持 5 秒后切换方向；另设静态共培养。
- 前药与条件
- 环磷酰胺 0–2 mM；肝组织预接触 24 小时，后续持续处理；设置无肝组织胚状体对照。
- 检测
- 培养孔心肌搏动观察、胚状体直径、中胚层等免疫染色、肝脏 ATP/白蛋白与代谢功能，培养液代谢产物质谱。
测量指标与分析
- 出现搏动区域的培养孔比例
- 分化抑制浓度 ID50
- 第 3–5 天胚状体直径变化
- 胚层分化标记
- 稳定环磷酰胺代谢产物
按每浓度出现搏动区域的孔数对未处理孔归一化，拟合分化浓度响应，比较有无肝组织的 ID50。另用直径与分化标记检查相应变化，静态共培养用于分析组织间交换的作用。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 环磷酰胺浓度响应中比较有、无肝组织与流动、静态条件。
- 测试范围
- 无肝条件每浓度 17–24 个胚状体、2 次实验；共培养每浓度 7–31 个胚状体、3 次实验。
- 参照体系
- 无肝组织的胚状体、未加药条件，以及静态共培养。
- 研究结果
- 无肝组织 ID50 为 1.2±0.3 mM，共培养为 0.30±0.03 mM；相同 1 mM 条件下，流动共培养比静态条件更明显抑制分化。
适用条件与研究局限
- 人肝组织与小鼠胚状体构成跨物种体系，当前测试集中于单一前药。
- 短寿命活性磷酰胺芥未直接检出，转化由稳定产物与功能比较支持。
来源与原文
- Microfluidic Multitissue Platform for Advanced Embryotoxicity Testing In Vitro.原始研究 · Advanced Science · 2019-04-29