肝脏—胰岛芯片的糖代谢模型验证
把组织间葡萄糖与胰岛素测量用于计算模型校准和独立检验。
用途与模型
- 研究用途
- 建立糖代谢疾病模型及后续药物反应的分析基础。
- 模型与细胞来源
- HepaRG/人肝星状细胞球状体与人胰岛，持续循环共培养。
- 方法版本
- 原研究所载版本
- 实验形式
- 两组织室芯片结合葡萄糖光度分析、胰岛素酶联免疫吸附测定（ELISA）及机制计算。
材料与平台
- 组织组成
- 40 个肝球状体与 10 个胰岛，比较共培养及单肝培养。
- 培养与采样
- 11/5.5/2.8 mM 葡萄糖培养 15 天；首次在 24 小时换液，之后每 48 小时换液；葡萄糖耐量测试取 0/8/24/48 小时样本。
- 独立检验
- 7 次实验分别校准模型，2 次实验另含未参与拟合的低糖或分室测量。
测量指标与分析
- 葡萄糖与胰岛素浓度
- 分室与混合采样的时间变化
- 胰岛葡萄糖刺激分泌
先按实验分别校准，再比较未参与拟合的浓度—时间曲线；模型推断的 β 细胞体积与实测浓度分开报告。
研究设计与结果
药物集评价
- 研究设计
- 正常/高糖校准后预测低糖及分室变化。
- 测试范围
- 低糖检验每组 5 套芯片重复；分室测量每组 10 套芯片重复。
- 参照体系
- 独立低糖组与各组织室实测浓度。
- 研究结果
- 模型重现低糖反应与多数长期变化，部分时段胰岛素预测略高。
适用条件与研究局限
- HepaRG 细胞系不能覆盖全部人群差异。
- β 细胞体积及胰岛素敏感性尚未直接测量。
- 人体外推需再调整清除及分泌参数。
来源与原文
- Integrated experimental-computational analysis of a HepaRG liver-islet microphysiological system for human-centric diabetes research.原始研究 · PLOS Computational Biology · 2022-10-19