肝—心联用系统的药物浓度与收缩功能时间分析
原代人肝细胞和三维心肌组织共享循环培养液，连续测量原药/代谢物浓度及心肌收缩变化。
用途与模型
- 研究用途
- 代谢解毒相关心肌反应的体外机制研究，以及材料吸附对药物暴露的影响评价。
- 模型与细胞来源
- iCell Cardiomyocyte2 与 HS27a 骨髓基质细胞按 10:1 构建纤维蛋白三维心肌组织；冷冻原代人肝细胞为单一批次。
- 方法版本
- 2026 年透氧膜与内置泵共同培养版本
- 实验形式
- BioStellar 培养板、底部透氧膜和磁驱动搅拌泵；心肌 PDMS 支撑架与肝细胞共享循环培养液。
材料与平台
- 三维心肌与原代肝细胞
- 心肌成熟后与原代肝细胞在 HM Dex(-) 培养液中共同培养；另设两种组织单独培养组。
- 视频运动分析与 LC-MS/MS
- SI8000 记录收缩幅度、收缩和舒张速度；4、24、48 小时的培养液测特非那定与非索非那定。
- 无细胞支撑架吸附对照
- 比较有/无 PDMS 支撑架的培养液特非那定浓度，独立于含细胞代谢实验。
测量指标与分析
- 心肌收缩幅度
- 收缩与舒张速度
- 特非那定浓度
- 非索非那定浓度
- CYP3A4/CYP2J2 基因表达
- PDMS 支撑架相关浓度损失
以给药前组织运动为基线，按时间比较单独与共同培养的浓度和功能变化；名义浓度与实际培养液浓度分别记录。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 特非那定 1/3 μM 概念验证，比较心肌单独、肝细胞单独及共同培养；4、24、48 小时检测。
- 测试范围
- 主要实验每组 3 或 4 个独立组织构建体；肝细胞单一来源批次，药物为特非那定。
- 参照体系
- 心肌单独培养、原代肝细胞单独培养及无细胞 PDMS/无支撑架材料对照。
- 研究结果
- 1 μM 共同培养组收缩幅度从 4 小时约 6% 恢复到 24 小时约 70%、48 小时约 100%；单独心肌组 48 小时约 30%。含肝细胞组非索非那定形成明显；支撑架使 24/48 小时浓度降至无架对照约 51%/31%。
适用条件与研究局限
- 1/3 μM 为作者选定的高于治疗暴露的概念验证条件。
- 研究只测试一个代谢解毒药物及单批次原代肝细胞；尚需扩大药物/供者和重复性评价。
- 运动视频未直接测场电位或钙信号；基因表达未直接量化代谢酶活性。
- PDMS 吸附影响暴露；机制解释仍需要额外代谢抑制试验。