通过组装时省略细胞比较免疫肝芯片的药物损伤
在同一灌流肝芯片中，省略特定细胞或阻断胆汁侧运输，以乳酸脱氢酶（LDH）和丙氨酸氨基转移酶（ALT）比较不同药物的组分依赖。
用途与模型
- 研究用途
- 筛查药物损伤对巨噬细胞、T 细胞、星状细胞及胆汁侧运输条件的依赖，为后续机制试验选定比较对象。
- 模型与细胞来源
- HepG2、LX-2、EA.hy926、U937、HuT-78、HL-60 人细胞系共培养；U937 经诱导模拟 Kupffer 巨噬细胞功能。
- 方法版本
- 2025 年 6 细胞系、4 药和 4 种组分改变版本
- 实验形式
- 3 层聚二甲基硅氧烷（PDMS）、2 层多孔膜；中层 HepG2 与 Matrigel，两侧免疫腔室，上下反向流动 1 μL/min，共培养维持 72 小时。
材料与平台
- 组分改变
- 组装时分别省略 U937 来源巨噬细胞、LX-2 或 HuT-78，以无细胞培养液代替；无孔底膜用于运输受阻模型。
- 药物与参照
- 对乙酰氨基酚、炔雌醇、磺胺甲噁唑、阿巴卡韦；各组分改变模型与完整芯片比较。
- 功能及损伤测量
- 血液侧流出液 LDH/ALT；荧光底物转运和 N-甲酰甲硫氨酰亮氨酰苯丙氨酸（fMLP）诱导 HL-60 趋化用于模型功能检查。
测量指标与分析
- 血液侧流出液 LDH
- 血液侧流出液 ALT
- 模型间药物损伤指标变化
- 荧光底物积聚与胆汁侧转运
- HL-60 趋化移动
按药物比较完整模型与 4 种组分改变条件，保留无显著差异的比较；结果解释为当前模型中的组分依赖。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 4 药在完整芯片及 4 种改变条件中进行剂量反应和跨模型损伤比较。
- 测试范围
- 主要剂量反应 LDH 每组 6 个生物学重复；跨模型 LDH 和 ALT 分别为 6 和 4 个生物学重复。
- 参照体系
- 完整模型、分别省略巨噬/T/星状细胞的模型，以及胆汁侧运输受阻模型。
- 研究结果
- 对乙酰氨基酚的 LDH 跨模型无显著差异；炔雌醇在运输受阻时 LDH 和 ALT 增加约 14.8% 和 24.2%。磺胺甲噁唑在省略巨噬或 T 细胞时指标下降，阿巴卡韦在省略 T 细胞时下降而省略巨噬细胞无显著变化。
适用条件与研究局限
- 细胞省略改变整个共培养环境，具体分子机制仍需干预试验。
- 模型为细胞系体系，胆汁侧缺少胆管细胞，免疫功能和代谢能力与原代组织不同。
- 荧光探针 CDFDA 的处理在结果段写为 2 小时，在方法段写为 3 小时。
来源与原文
- Targeted cellular depletion in an immune-liver-on-a-chip platform elucidates cell-type-specific heterogeneity in drug-induced hepatotoxicity原始研究 · Communications Biology · 2025-11-13