传统二维细胞培养模型在以下方面存在局限:难以模拟体内动态微环境细胞功能维持时间有限对复杂毒性机制响应不足因此,能够更好模拟体内环境的体外模型逐渐受到关注。 二、研究设计:不同模型的系统对比在一项针对肝脏模型的系统性研究中,对以下模型进行了对比评估:肝脏微生理系统(MPS)模型不同结构的器官芯片模型传统二维静态培养模型实验选用三类常见细胞来源:原代人肝细胞( PHH)HepaRG细胞iPSC衍生肝细胞并围绕以下关键指标进行分析:胆汁酸代谢转运体表达(如BSEP、MRP2/3)核受体信号通路(如FXR、PXR)代谢功能(CYP活性)细胞功能指标(白蛋白、尿素) 三、微生理系统的结构特点典型肝脏微生理系统通常具备以下结构特征:多腔室结构设计连续流动培养体系可调控流速这种结构能够:提供稳定的营养与氧气分布降低局部应激更接近体内肝脏微环境四、关键实验结果分析1长期功能维持能力在约 DILI这类复杂机制问题:更高生理相关性的模型通常具有更好的预测能力六、总结在药物安全评估中:单一模型难以覆盖所有毒性机制模型选择应基于具体研究目标肝脏微生理系统通过模拟体内动态环境:提高细胞功能稳定性增强机制研究能力有助于提升
研究进一步说明,人源肝脏器官芯片系统正在成为连接动物实验与临床转化的重要工具,为MASH、NAFLD及肝脏疾病研究提供更加接近人体生理状态的体外研究方案。 CNBio开发的PhysioMimix肝脏器官芯片系统,能够在连续微流控条件下模拟人体肝脏微环境,并维持多细胞间相互作用,使研究人员能够在更加接近人体生理状态的环境中评估药物疗效与毒性。 二、CNBioPhysioMimix肝脏器官芯片系统简介此次研究使用的为CNBioPhysioMimix肝脏微生理系统(MPS)。 该系统通过:微流控动态培养多细胞共培养生理流速模拟长周期培养等方式,构建更加接近人体真实状态的人源肝脏模型。图1:CNBioPhysioMimix微流控器官芯片系统。 而器官芯片系统能够通过:连续灌流微流控环境多细胞共培养生理流速模拟更真实模拟人体肝脏状态。尤其是:肝细胞、Kupffer细胞与肝星状细胞之间的相互作用,对于MASH疾病进展至关重要。
用于研究基于寡核苷酸疗法的递送与疗效的肝脏微生理系统本文核心信息寡核苷酸疗法具有高度的人类特异性,需要更为以人为中心的开发方法。 微生理系统(MPS)以更具生理相关性的方式复制细胞和组织的结构和功能性生物标志物。我们的研究证明了肝脏MPS和寡核苷酸递送测定在检测靶向肝脏的寡核苷酸的摄取和基因敲低方面的有效性。 四、实验结果:PhysioMimix系统下寡核苷酸摄取与疗效评估结果一:使用PhysioMimixCore微生理系统生成3D人肝脏微组织我们使用带和不带GalNAc偶联的标记小干扰RNA和反义寡核苷酸, 图1.使用PhysioMimix核心微生理系统生成3D人肝脏微组织。(A)PhysioMimix概览,包括控制器、扩展坞和三个带有多芯片肝脏-12板的驱动器。 实验结束时,肝脏微组织仍保持功能性,通过阳性白蛋白染色显示,该染色同时也用于共标记原代人肝细胞(图2C)。如图2C所示,确认了原代人肝细胞在支架孔隙中摄取了Cy5标记的小干扰RNA。
正常情况下,成人造血主要发生在骨髓中,但在某些病理或生理条件下,身体可能会启动这种“额外”的造血途径。 EMH在人类中最常见的原因是骨髓造血能力的减退或丧失,此外诱发EMH的过程还有:(1) 在脾功能减退期间,增殖性的造血祖细胞被截留在脾脏中;(2)循环中因子水平异常,这些因子具有诱导髓外造血的能力。 炎症条件下,粒细胞祖细胞被释放至胸腺、脾脏和肝脏等部位,在局部微环境中增殖并逐渐成熟,这一过程被称为髓外中性粒细胞生成。 这些研究表明,髓外中性粒细胞生成不仅在脾脏、胸腺和肝脏等组织中发生,还可能在其他组织中通过类似机制得到调控。 在癌症中,EMH则被越来越多地认为是肿瘤细胞塑造有利于其生长的免疫微环境的重要机制,不仅与血液系统癌症密切相关,还常见于乳腺癌、肺癌、肾癌、结直肠癌、胃癌、胰腺癌及前列腺癌。
结果显示,未处理的β细胞在转录组上存在异质性,绝大部分为Glut2高表达细胞(Glut2high)以及一小部分 Glut2低表达细胞(Glut2low)组成。 除了鉴定出生理及病理状态下β细胞转录组的异质性,该研究还解析了Glut2low细胞的分子特征,发现病理状态下这类β细胞在功能缺失的同时自身代谢发生紊乱,与糖尿病患者β细胞的分子特征具有一定的相似性。 图2: β细胞在生理和病理状态下的异质性 领域内认为在病理状态下,胰岛细胞会去分化到发育早期的不成熟状态。 发育生物学:哺乳动物肝脏和胰腺发育机理。 系统生物学:细胞信号、表观遗传对发育和再生过程中基因网络的调控。 哺乳动物中肝脏及胰腺相互协调在代谢的过程中发挥关键作用。 (2)利用获得的肝脏发育过程中的线索指导体外胚胎干细胞分化成成熟的肝实质细胞,用于对肝病进行细胞水平的治疗。
流行的模型,包括MELD(终末期肝病模型)评分系统和Maddrey的判别函数,是可以使用的,但并不完美,在不同的临床情况和疾病阶段,其应用和可解释性是有限的。 正如Niu等人所展示的那样,人工智能和 "组学 "技术的综合力量提供了一个重要的机会,可以汇总和整合微创的数据模式,为整个肝脏疾病提供综合护理。 在将血浆样本与肝脏组织配对并与纵向临床结果数据整合后,作者产生了生物学见解,并验证了一组蛋白质生物标志物,以支持微创模型的开发,为ALD的早期识别和管理提供信息。 这类数字生物标志物将越来越多地被用于了解个体患者的行为和生理,以预测临床结果和疾病的发展。独特的病理生理学和一系列宿主和环境因素的影响,使得ALD在多模式护理转变方面的时机已经成熟。 Nature Reviews Cancer, 22(2), pp.114-126.
类器官技术的出现为疾病研究、药物筛选、个性化医学研究、系统发育、组织再生等领域带来了革命性的变化。类器官(Organoid),是通过体外三维(3D)培养技术形成的具有特定空间结构的组织类似物。 这些类器官不仅与机体中的真实器官在组织学特征上展现出高度相似性,还能够很好地地重现对应器官的部分生理功能,因此被形象地称为“微型器官(Mini-Organ)”。 最后将分化后的细胞置于三维培养环境中,如使用基质胶(如Matrigel)作为支架来模拟体内细胞外基质的微环境以形成类器官。ASC来源类器官主要应用于研究成体组织生物学、组织再生和精准医疗。 肿瘤类器官是经3D细胞培养系统建立的与初始肿瘤细胞特征高度相似的一种立体模型。在形态、结构和功能上与原发肿瘤高度相似,能够保留肿瘤的异质性,包括基因突变、表观遗传变化等。 它在人体内发挥着多种重要的生理功能,主要通过与胆囊收缩素B受体(CCKBR)结合,促进胃蛋白酶原和胃酸的分泌,从而调节胃肠道的消化过程。在肠道及肝脏类器官培养时,需要添加胃泌素来延长类器官的存活时间。
在生物医学研究中,所谓的“器官芯片”,也称为微生理系统,正变得越来越重要:通过在精确控制的微流控芯片中培育组织结构,可以进行比涉及活体人类或动物的实验更准确的研究。 为了便于系统研究并确保与活体生物进行有意义的比较,必须创建一个可灌注的血管和毛细血管网络——并且要以精确可控和可重复的方式。 芯片上的肝脏小叶已被非常成功地创建出来。人造微通道中的真实细胞“如果你想研究某些药物在不同人体组织中是如何被运输、代谢和吸收的,你就需要最精细的血管网络,”某机构 Prof. 肝脏组织的巨大成功“使用这种方法,我们成功地实现了肝脏模型的血管化。 “复制肝脏致密而复杂的微血管系统长期以来一直是器官芯片研究中的一个挑战。通过在组织整个体积内构建多层微血管,我们能够确保充足的营养和氧气供应——这反过来又提高了肝脏模型的代谢活性。
它们参与消化过程或充当致病过程的成因和介质;• 胆碱,参与脂质的运输、甲基化反应和神经递质合成;• 神经递质,如甘氨酸、谷氨酸和 GABA;• 以及短链脂肪酸(SCFAs),如醋酸盐和丁酸盐,它们可以通过调节肠道微生物群,而影响结肠生理情况 同时,肝脏通过磺基转移酶(SULTs)和UDP-葡萄糖醛酸糖基转移酶(UGT)生成结合型胆汁酸,并通过 MRP2 排泄到胆汁中。 葡糖醛酸和磺基结合的 BAs 主要通过MRP2排入尿液。 胆汁酸的主要生理功能 1. 脂质的消化产物又可与胆汁酸盐结合,并汇入磷脂等形成细小的混合微团,利于通过小肠黏膜的表面水层,促进脂质的吸收。 2.
™Intan Technologies 是一家致力于神经科学与生物医学工程领域的芯片与系统开发公司,成立于美国加州,旨在将传统笨重昂贵的电生理设备“微型化”“数字化”和“可扩展化”。 公司核心产品——RHD/RHS 系列芯片与配套硬件系统,现已被全球超过 50 个国家的顶尖科研机构广泛应用于神经记录、脑机接口、肌电刺激、无线神经采集等前沿实验。 二、核心技术:模拟前端数字化 + 可嵌入系统级设计Intan 的技术核心在于将高性能 模拟放大与滤波 电路,与 高分辨率 ADC 和数字通信 技术集成于单颗芯片,实现前端数字化(Digitizing at 软件,支持 Windows、Mac、Linux(开源) 2. + 行为控制闭环 神经工程与脑疾病研究癫痫、帕金森等疾病建模与神经反馈 无创或微创电刺激实验搭配 RHS 芯片开展神经刺激研究 便携/穿戴式脑电系统原型开发可结合 STM32/FPGAs 设计小型采集设备五
这一方案利用肿瘤微环境中高还原性和弱酸性等特殊的生理条件,通过含双硫键、马来酰亚胺等环境响应性化学键的连接结构将PEG等具有良好生物相容性的亲水聚合物修饰到免疫调节蛋白表面的氨基上以封闭其生物活性。 体内给药时,Sw-IM的生物活性在血液循环和健康组织中保持“关闭”状态,从而极大地降低了免疫治疗的系统毒性。 与普通的anti-4-1BB抗体相比,具有氧化还原响应性的“开关式”anti-4-1BB抗体 (Swredoxa4-1BB) 在保持了抗肿瘤免疫效果的同时,可有效避免过度激活脾脏和肝脏中等健康组织中的CD8 由于氨基普遍大量存在于蛋白表面,Sw-IM技术也广泛适用于包括anti-PD-1、anti-CTLA-4免疫检查点阻断剂和IL-2、IL-15在内的细胞因子等免疫调节蛋白药物。 然而在这类联合治疗中,由免疫细胞在健康组织中大量扩增引发的系统毒性通常更加严重。
肝脏健康需从日常防护做起:接种疫苗、限制饮酒、均衡饮食、避免滥用药物,并定期筛查肝功能。全国爱肝日呼吁全社会关注肝脏健康,早预防、早发现、早治疗,为生命筑起“肝”净防线。 2 MCE 动物造模剂系列(12大分类,40+诱导疾病模型)肿瘤神经系统心血管系统呼吸系统生殖系统遗传工程内分泌与代谢免疫与炎症消化系统泌尿系统五官类疾病皮肤疾病3 MCE 造模剂——诱导肝脏疾病模型产品参考权威药典标准或市场领先标准 /kg) 腹腔注射,持续8周[2]。 肝硬化模型Dimethylnitrosamine(DMN)HY-78177雄性Sprague-Dawley大鼠,腹腔注射10μL/kg DMN(1%,溶解在生理盐水),每周连续3天,连续3周[4]。 恢复期1周后,给予促进剂CCl4 2ml/kg体重,每周2次,连续8周[5]。
基于飞利浦Azurion图像引导治疗平台和微软HoloLens 2全息计算平台的最新技术,两家公司展示用图像引导微创治疗的新型增强现实应用,打造未来手术室的混合现实概念产品。 未来增强现实手术室 与传统手术相比,微创疗法只需要一个小切口,导管等专用仪器便可通过切口深入心脏、血管、大脑、肝脏等其他主要器官治疗区域。 未来增强现实手术室可将当前在大型2D屏幕上显示的实时成像和其他重要数据源带入3D全息增强现实环境中。医生在进行微创手术时,可以通过佩戴HoloLens 2眼睛,利用3D影像指导手术进程。 3D全息增强现实技术原理 飞利浦Azurion成像平台基于飞利浦的Connectos操作系统而开发,平台包括血管外科学、心脏病学、肿瘤学、神经放射学等成像系统。 在Azurion平台,无缝集成的一系列数据源,便于医生理解和控制。Microsoft和Hololens2的合作,让医生沉浸在量身定制的增强现实环境中。”
最近在设计一套拥有更加灵活的采集系统, 这篇文章会回答很多问题,也会给出一些具体的设计指导,理论先行虽然是会快人一步,但是实践始终是最重要的。 差分输入引脚 (INP1, INN1, INP2, INN2):用于采集脑电信号的差分输入。 电源引脚 (VDD, LDOIN): 为芯片提供工作电源。 SPI接口引脚 (CS, SCLK, SDI, SDO): 输出引脚 (VO1, VO2, LDF): VO1, VO2:模拟输出,连接到模数转换器(ADC)的输入端,用于将模拟的脑电信号转换为数字信号 在生物电测量系统中,电源线、荧光灯等都会产生共模噪声,这些噪声会叠加在测量信号上,影响测量精度。 偏置驱动电路通过对共模信号进行感知和反馈,从而减小共模信号的幅度,提高系统的抗共模干扰能力。 BIAS-AMP2: 将检测到的共模信号反相后驱动被测对象。 这个C用作积分 电容C: 与BSINV和BSOUT端连接,形成一个积分电路,用于改善低频段的共模抑制效果。
根据这种分级的微环境,不同的放射状层次在不同的过程中进行亚特化,这种现象被称为“肝区带”。 尽管这些基因没有明显的GO注释,它们包括关键的肝脏基因,如HAMP和HAMP2,它们编码Hepcidin,一种调节全身铁水平的分泌型肝脏激素。其他非单调基因包括IGFBP2、Mup3和Cyp8b1。 这种空间顺序可以暴露反馈系统,其中IGFBP的产生与上游分泌的IGF水平相匹配,或者可以与IGFBP的其他非内分泌功能相关 ? 肝脏背景知识 肝脏是一种多倍体器官,由具有一个或两个细胞核的肝细胞组成,每个细胞核含有2,4,8或更多单倍体染色体组 肝脏是人体新陈代谢最旺盛的器官,负责着各种生理反应,像一个巨大的“化工厂”。 沿门-中心轴排列成正弦曲线的海绵状排列的肝细胞在其生化和生理功能方面表现出显着的异质性。
Date : [[2022-07-10_Sun]] 微信公众号 : 北野茶缸子 Tags : #杂志 1、OncoKB™ - MSK's Precision Oncology Knowledge Base 2、TreeSize Free | JAM Software (jam-software.com)[3] 一款树图显示硬盘用量的软件。 来源懒得找了: 9、Peltoche/lsd: The next gen ls command (github.com)[6] 我已经让他alias 到ll 了: 10、9篇综述+研究,涵盖肝发育、生理和疾病 | 时空简讯18期 (qq.com) 肝脏,人体最大的实质性器官,也是最大的消化器官,功能十分强大和多元。 本期遴选了2篇综述、7篇研究文章,涵盖单细胞和空间转录组在肝脏发育、结构、再生、疾病等方面的研究应用,供参考。
作者利用scRNA-seq检测了约14万个肝脏细胞、7.4万个皮肤、卵黄囊和肾脏细胞,鉴定出了人类发育过程中的血液和免疫细胞的变化过程:他们从HSC/MPPs群中推断细胞分化轨迹,评估组织微环境对血细胞和免疫细胞发育的影响 作者发现:胎儿皮肤中存在生理性红细胞生成;卵黄囊中存在肥大细胞、NK细胞、先天淋巴细胞前体存在;在妊娠过程中,胎儿肝脏的主要造血成分发生变化,不再以红细胞为主;同时伴有HSC/MPPs分化潜能的平行变化 卵黄囊、AGM、胎儿肝和骨髓衍生的免疫细胞,包括其周围的非淋巴组织,其成熟过程均由组织微环境所决定。 具体关于控制胎儿肝脏中B细胞分化的细胞内因素与组织微环境因素则尚不明确。 ? 相较于人,早在7 PCW时,已可以观察到胎儿肝脏和NLT中的髓样祖细胞,单核细胞,巨噬细胞以及DC1和DC2细胞簇。 ?
新方法将改善肝脏移植效果。 近日,英国牛津大学的David Nasralla及其团队在《自然》杂志上在线发表了一篇医学论文,称研究出了一种名为“生命支持系统”的体温保存肝的方法,可改进传统的肝脏保存方法,增加可用供肝数量,从而降低等待肝移植者的死亡率
此外,系统代谢的变化可以间接影响免疫细胞的功能,使癌细胞能够逃避免疫检测和清除。 此外,系统代谢压力会影响肿瘤微环境,进而影响肿瘤生长。 ◉ 肺泡II型(AT2)细胞在此微环境中产生的表面活性脂质以及自然杀伤(NK)细胞和间充质细胞的分泌也影响转移细胞的行为。 由于肝脏是一个高氨、低谷氨的环境,转移性胰腺导管腺癌细胞通过过度表达谷氨酰胺合成酶(GLNA,也称为GLUL)并减少谷氨酰胺酶2(GLS2),来适应这些条件,从而减少谷氨酰胺分解和增加来自糖酵解的谷氨酸合成 Para_02 恶病质是一个显著的例子,说明肿瘤如何通过对其宿主代谢和生理学的系统性影响,在癌症局部区域之外深刻影响宿主。 在胰腺癌小鼠模型中,重新表达肝脏HNF4α可以恢复肝脏代谢,并限制癌症进展和恶病质的发展。 此外,来自肝外肿瘤的囊泡富含棕榈酸酯,已被证明能够促进肝脏中的促炎微环境,导致代谢重布线。
该研究展示了基础模型在系统生物学中的变革性潜力,为多模态细胞生态系统的全面建模奠定基础。 单细胞与空间组学的结合使研究人员能够以前所未有的细节解析组织结构和细胞生态。 模型输出的生态位嵌入空间显示出高层次的结构聚类,不同细胞群在空间上形成生理意义的功能分区。 图2|Nicheformer 的跨模态整合与生态位映射 跨物种与跨组织迁移能力 Nicheformer 能在无需重新训练的情况下实现跨物种迁移。 在肝脏数据中,模型发现血管周围区与肝细胞生态位的信号梯度(Wnt、Notch 通路);在大脑皮层中,模型识别出层状神经元生态位与免疫微环境的相互作用。 这些结果揭示了细胞群在组织中的自组织规律,并为理解疾病微环境提供了新思路。