肝脏分区类器官模型在代谢研究中的突破性应用2025-08-11 08:46:56
同时，该模型成功模拟了分区依赖的代谢功能互作，如尿素循环与谷胱甘肽合成的区室协作，并证明其在MAFLD相关代谢研究中不仅能分区检测脂质和糖代谢功能，还可用于评估分区特异性药物毒性。值得注意的是，移植实验进一步验证了其转化潜力——多区室类器官通过协同改善高氨血症和高胆红素血症，显著提高了胆汁淤积模型动物的生存率。这些发现将疾病模型从病理表型模拟提升至基因-表型关联解析层次，为精准医学提供平台。2020年，Wang等将微流控技术与类器官培养相结合，开发出“芯片肝脏“系统，其主要过程是2D条件下hiPSCs先被诱导分化为明确的内胚层和肝前体细胞，然后转移至3D培养的微柱芯片上，通过细胞自组装形成3D细胞聚集体，并在长期灌注条件下进一步发育成肝脏类器官。之后，再将芯片上形成的类器官置于含有肝细胞生长因子和地塞米松的培养基中进一步培养，促进肝细胞的分化和类器官的形成。
类器官成熟后，将其暴露于含600 μmol/L FFA的培养基培养7 d可以观察到明显脂滴形成、TG积累及脂质代谢相关的基因表达上调，同时还存在活性氧产生、炎症反应和纤维化标志物以及乳酸脱氢酶的表达增加，可直接作为开发性功能类器官用于MAFLD建模，为疾病研究和药物发现搭建崭新平台。将该芯片肝脏与2018年hiPSCs在三维可灌注芯片系统中形成的类胚胎体进行数据比较，发现该系统的肝相关基因表达量显著提升，实现了类器官的高效长期培养。这种技术融合不仅提高了模型的可控性，还为高通量药物筛选开辟了新途径。
出自《非酒精性脂肪肝体外模型构建及药物筛选》作者赫明达，张茜，高俊灵。
