IPHASE原代貼壁貓肝細胞研發成功

關鍵詞：貼壁貓肝細胞；懸浮貓肝細胞；肝細胞代謝穩定性；Primary hepatocytes; Feline hepatocytes; Cat hepatocytes; Plateable hepatocytes；Drug metabolism; Drug-drug interaction（DDI）; Enzyme induction

肝臟是藥物代謝的重要器官，體外代謝模型多以肝臟為基礎。其中，原代肝細胞（Primary hepatocytes）作為一種肝臟體外模型，因具有較好的體外試驗重現性，基本維持了肝臟的代謝功能，特別是較好的保留了與體內一致的酶水平，成為了體外藥物試驗的“金標準"，廣泛應用于藥物代謝與毒理學等研究中。而隨著生物技術的不斷發展，貓在生物醫藥等領域的研究已越來越重要。鑒于此，IPHASE繼成功研發人、猴、犬、大鼠和小鼠等種屬的原代肝細胞后，又成功研發出國內-首-家原代貼壁貓肝細胞，助力新藥研發。

一、貼壁原代肝細胞及其應用

原代肝細胞(Primary hepatocytes)是指從動物肝臟直接分離的肝實質細胞，是高度分化的細胞，具有豐富的酶系及多種特異性功能。原代肝細胞作為一種體外模型，具有其它體外模型不可替代的優點：

①與體內環境保持一致，酶量和輔助因子水平都是正常的生理濃度，可以在接近生理狀態的的情況下研究藥物的代謝和毒性；

②較好保留和維持了肝細胞的完整形態和肝細胞體外代謝活性，真實反應了體內的代謝情況；

③無須擔心動物實驗的倫理問題，亦可減少動物實驗所需要的的成本開支，實現了減少（Reduction）、替代（Replacement）、優化（Refinement）的3R倫理原則。

原代肝細胞被分離后，可進行貼壁培養和懸浮培養。相較于懸浮原代肝細胞，貼壁培養的原代肝細胞有足夠的時間從損傷中恢復過來，具有正常細胞的形態特征，應用范圍相對較廣，具體應用如下：

【貼壁原代肝細胞在藥物代謝和篩選中的應用】

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①貼壁原代肝細胞常用于研究藥物在肝臟中的代謝過程，包括藥物的代謝酶活性和有效性。這些細胞模型能夠模擬人體內的藥物代謝環境，幫助研究人員預測藥物在體內的行為和潛在副作用；

②通過2D或3D培養模型，可預測藥物及其代謝產物對肝臟的影響；

③在藥物開發過程中，使用貼壁原代肝細胞進行藥物篩選，可以幫助科學家快速評估和篩選出具有潛在治療價值的藥物候選。這種方法可以高效地篩選出有效且安全的藥物，加速藥物開發流程。

【貼壁原代肝細胞在藥物-藥物相互作用中的應用】

在臨床應用中患者經常會同時使用多種藥物，這些藥物可能會產生藥物-藥物相互作用（Drug-drug interaction，DDI，簡稱藥物相互作用），有可能導致嚴重不良反應或改變治療效果。因此，有必要對DDI發生的可能性和嚴重性及其影響程度進行科學評估。DDI評估通常從體外試驗開始，確定可能影響藥物處置的因素以闡明潛在的DDI機制，并獲得用于進一步研究的動力學參數，其主要內容包括：確定藥物的主要消除途徑；評估相關代謝酶和轉運體對藥物處置的貢獻；考察藥物對代謝酶和轉運體的影響。貼壁原代肝細胞即為DDI體外評估的經典模型，尤其是在評估化合物是否為代謝酶的誘導劑方面更是扮演著不可-或缺的角色。

【貼壁原代肝細胞在毒理學中的應用】

①細胞毒性測試：貼壁原代肝細胞能真實反映藥物或外源性物質對肝臟的毒性作用，常用于急性肝損傷模型構建和毒性機制研究?；過檢測細胞活力、凋亡及氧化應激等指標，評估化合物對肝細胞的直接損傷效應?；

②長期毒性模擬：貼壁培養的肝細胞可維持6-7天的活性狀態，支持藥物慢性毒性研究，如藥物蓄積性肝損傷的體外模擬。

【貼壁原代肝細胞的技術開發與應用擴展?】

①3D模型與類器官構建：貼壁原代肝細胞可結合3D培養技術構建類器官模型，用于優化肝臟微環境模擬及藥物代謝研究?；

②肝疾病模型：貼壁原代肝細胞可以用來建立病毒性肝炎、非酒精性脂肪肝、肝硬化和肝癌等肝臟疾病的體外模型。這些模型有助于研究人員更好地理解疾病的發展機制，并尋找新的治療策略；

③基因治療和細胞治療：利用貼壁原代肝細胞進行基因治療的實驗研究，可以探索治療遺傳性肝臟疾病的新方法。此外，這些細胞也可能用于細胞移植治療，幫助治療肝衰竭或遺傳性肝臟疾病。

④生物人工肝支持系統：在極-端情況下，如肝衰竭患者，貼壁原代肝細胞可以被用于構建生物人工肝支持系統，提供臨時的肝臟功能支持，為患者等待肝移植或其他治療贏得時間。

二、原代貼壁貓肝細胞的重要性

貓屬于哺乳綱食肉目貓科貓屬，19 世紀末開始應用于科研實驗，現已被廣泛應用于生物醫藥等方面的科學研究中。在過去一百多年生命科學和醫藥學的發展中，貓做出了重要的貢獻。迄今為止，基于動物研究的結果獲得諾貝爾生理和醫學獎的180位獲獎者中，就有19 位使用貓作為實驗動物。

貓的神經系統、循環系統和肌肉系統發達，神經反射機能與人相似，實驗效果較嚙齒動物更接近于人，特別適宜觀察各種對外界刺激反應的實驗。另外，貓作為中型實驗用動物，相對于大、小鼠來說，體型更大，便于實驗操作和觀察。因此，貓廣泛應用于生理學、藥理學和疾病模型等生物醫學研究領域。

【應用領域-生理學】

貓具有極敏感的神經系統，頭蓋骨和腦的形狀固定,是腦神經生理學研究的絕好實驗動物；可用于研究針麻、睡眠、體溫調節和條件反射；周圍神經和中樞神經的聯系試驗；大腦僵直、交感神經的瞬膜及虹膜反應試驗等。

【應用領域-藥理學】

貓血壓恒定，血管壁堅韌，心搏力強，便于手術操作，能描繪完好的血壓曲線，適合進行藥物對循環系統作用機制的分析；易于制備脊髓貓以排除脊髓以上中樞神經系統對血壓的影響。

【應用領域-疾病動物模型】

貓可用于炭疽病診斷、阿米巴痢疾模型，以及白血病、血液惡病質等血液疾病研究；用貓可制備很多疾病動物模型,如弓形體病、白化病、耳聾癥、脊柱裂,病毒引起的營養不良、先天性心臟病等。

由此可見，貓作為試驗動物在生物醫學研究中具有重要的地位。因此，全球多個國家的科研工作者使用貓作為研究的“搭檔"。美國農業部動植物衛生檢疫局（APHIS）的統計數據顯示，2011年用于生物醫學研究的貓的數量約為2.17萬只；日本實驗用貓的年使用量約為3000只。加拿大動物保護協會（CCAC）動物數據報告顯示，2018年加拿大試驗用貓的年使用量為6082只。此外，據文獻報道，中國的試驗用貓年使用量約在5000只以上。使用試驗用貓進行藥物研發和監測，大部分需使用貓的貼壁原代肝細胞進行體外研究。

另外，貓的貼壁原代肝細胞除適用于驗證人類藥物外，也對研究獸藥具有重要作用。相較于人類藥物，獸藥研究和開發相對滯后，但獸藥市場的規模逐年增大。越來越多人選擇貓作為寵物，以貓貼壁原代肝細胞為載體進行體外藥物代謝和毒性研究，便于家禽家畜、哺乳類動物等獸藥開發，明確藥物在動物疾病預防和治療中的作用分析。

綜上所述，鑒于貓在生物醫學研究中的廣泛應用及貼壁原代肝細胞在科研中的重要地位，開發其貼壁原代肝細胞對于疾病治療、藥物早期開發與篩選等方面均具有重要的意義。

三、IPHASE相關產品

鑒于此，IPHASE作為體外研究生物試劑引-領者，憑借先進的設備、專業的技術人員和多年研發經驗，成功研發出國內-首-家貓貼壁原代肝細胞（Feline Primary Plateable Hepatocytes），為客戶開展藥物研發等試驗提供更多選擇。

圖片顯示  貓原代肝細胞貼壁6h（96孔板，鋪板密度0.3million cells/mL）

除貓貼壁原代肝細胞外，IPHASE還可提供人、猴、犬、大鼠及小鼠等不同種屬的懸浮/貼壁原代肝細胞，可滿足客戶不同的試驗需求。

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