摘 · 要 本篇文章对从来自9个人提供的正常肝组织捕获的约10,000个细胞进行单细胞RNA测序,构建了人类肝细胞图谱。 文章发现并定义了内皮细胞,库普弗细胞和肝细胞中以前未知的亚型,并且这些细胞具有transcriptome-wide zonation。 https://cran.r-project.org/web/packages/RaceID/vignettes/RaceID.html 总结 这篇文章首次发现了肝细胞、内皮细胞和巨噬细胞的新亚型
This is the dividing line. 1 — 背景知识 众所周知,缺氧、缺血、中毒、感染时,肝细胞脂肪代谢失衡,细胞会出现不同程度的脂肪变性,中性脂肪会在胞质内堆积 镜下可见在变性的肝细胞胞浆内出现大小不一的圆形空泡,初见于核周,以后变大,较密集散布于整个胞浆,严重时可融合为一大空泡,形似脂肪细胞。这些脂滴在病理制片过程中溶解了,所以切片上仅剩残留的脂滴轮廓。 肝细胞空泡变性最严重的区域常在中央静脉周围。甚至正常动物肝脏的中央静脉周围也可见类似的空泡。 ? 由此可见,肝细胞空泡变时,胞浆中空泡大小及所占据的面积是评价肝细胞损伤的一个重要指标。 在传统病理分析中,我们只能通过轻微、轻度、中度和重度分级法评价肝细胞损伤。 文献显示,IPP可测量肝细胞空泡变,但是无法分清这种改变到底是来自中性脂肪还是磷脂。这种情况需要我们结合实际情况具体分析。 此外,中央静脉附近肝细胞内的糖原也会对测量造成影响,动物取材前禁食会起到很大帮助。 ?
研究结果表明,TCS在维持肝细胞长期功能及CYP诱导能力方面表现稳定,尤其在CYP2C酶诱导研究中具有一定应用潜力,可为药物研发中的体外诱导模型选择提供参考。 关键词全人源肝细胞;三培养体系;TCS;原代人肝细胞;PHH;CYP450;CYP酶诱导;CYP2C酶诱导检测;肝细胞诱导评估模型;药物代谢研究一、引言在药物研发阶段,新型化合物对主要细胞色素P450( 尽管PHH结合监管指南往往能较合理地预测临床诱导风险,但对于新一代的肝细胞模型在CYP诱导评估中的表现,目前仍缺乏充分认知。 表4.各CYP酶的最大诱导倍数(Eₘₐₓ)和半数效应浓度(EC₅₀)四、研究讨论传统PHH模型虽然被广泛用于CYP诱导研究,但在长期培养过程中,常会出现:肝细胞功能下降;CYP表达水平降低;细胞状态不稳定 总体来看,全人源肝细胞三培养体系(TCS)在长期培养稳定性与CYP450酶诱导研究中表现出良好应用潜力,可作为体外药物代谢与诱导评价的重要研究模型之一。
(GSE124395),确认了内皮细胞、Kupffer细胞和肝细胞新的亚型。 其进一步使用研究的图谱来阐明发生在肝癌细胞和移植到小鼠肝脏的人肝细胞和肝内皮细胞中的表型变化。该人类肝细胞图谱提供了一个强大的资源,使我们能够在正常和病变的肝脏中发现以前未知的细胞类型。 方法: ? 总结 该研究建立了一个人肝细胞图谱,揭示了主要肝细胞群的异质性和成人肝脏中上皮祖细胞的存在。 我们的图谱揭示了肝细胞和内皮细胞的转录组范围的分带,并提示不同的肝细胞类型可能会相互合作来完成必要的功能。 关于HCC的分析表明,该图谱为肝脏疾病的研究提供了关键参考,将有助于开发迫切需要的人类肝脏模型,包括类器官和人性化的肝脏嵌合小鼠模型。
因此,HepatoPac、肝细胞球体(Spheroids)以及三培养系统(TCS)等长期原代人肝细胞模型,逐渐成为药物代谢研究和ADME评价中的重要体外工具。 为什么慢代谢药物研究越来越依赖长期原代肝细胞模型? 其中,HepatoPac是一类微图案化共培养模型,常用于延长原代肝细胞功能维持时间;Spheroids通过三维肝细胞球体结构维持细胞间相互作用;TCS则通过三培养系统构建更加稳定的长期培养环境;SHH作为传统悬浮人肝细胞模型 这种比较方式不仅关注模型是否能够消耗原药,也关注其是否能够生成具有体内相关性的代谢产物,因此更适合评价长期肝细胞模型在真实药物代谢研究中的应用价值。表1:三种长期原代人肝细胞培养模型。 表4:人血浆和肝细胞中鉴定出的TAK-041及其代谢产物。六、不同长期培养模型在原药消耗方面的差异除代谢物种类之外,原药消耗比例也是评价不同肝细胞模型代谢能力的重要指标。
摘要:在人肝病研究、药物肝毒性评价以及3D肝脏模型构建过程中,传统单一肝细胞模型由于缺乏真实肝脏微环境,往往难以完整复现炎症、纤维化以及免疫相关损伤等关键病理过程。 关键词:人肝非实质细胞;肝NPC;KupfferCells;肝星状细胞;LSECs;肝病模型;药物ADME-Tox;NASH;肝纤维化;3D肝脏模型;原代肝细胞一、为什么传统单一肝细胞模型越来越难满足现代肝病研究需求 在肝病机制研究、药物肝毒性评价以及新药研发过程中,原代肝细胞长期以来一直是重要研究工具。然而,随着研究不断深入,研究人员逐渐发现,传统单一肝细胞模型存在明显局限。 六、为什么肝NPC共培养体系正在成为高生理相关性肝病模型的重要方向?随着肝病研究不断深入,研究人员逐渐认识到,仅依赖单一肝细胞模型已经难以满足复杂疾病研究需求。 例如,在NAFLD/NASH研究中,单一肝细胞模型通常只能诱导脂肪变性,而难以同步复现炎症与纤维化过程;在药物ADME-Tox研究中,单一肝细胞体系也难以完整模拟免疫介导型肝毒性与药物转运过程。
本文围绕LN521、LN111与LN411三种全长层粘连蛋白在肝细胞二维培养、原代肝细胞维持、hPSC来源肝细胞成熟以及3D肝类器官培养中的应用展开介绍,并结合相关实验数据分析其在肝脏研究、药物代谢模型以及体外肝脏微环境构建中的应用价值 在体外肝细胞研究中,研究人员长期面临一个核心问题:如何在培养体系中更真实地模拟人体肝脏细胞外基质(ECM)环境,从而获得功能更稳定、成熟度更高且更接近人体真实状态的肝细胞模型。 因此,越来越多研究开始采用全长laminin替代传统动物来源ECM体系,以建立更适合标准化研究的培养模型。三、LN521与LN111如何促进hPSC来源肝细胞分化? 这对于长期培养、药物筛选以及标准化肝细胞模型建立具有重要意义。四、LN411在原代肝细胞培养中的作用除了hPSC来源肝细胞之外,LN411在原代肝细胞培养中同样表现出较好的应用价值。 目前,这些全长层粘连蛋白已经广泛应用于hPSC来源肝细胞分化、原代肝细胞培养、3D肝球体构建以及肝类器官研究等方向,并在提高细胞成熟度、维持功能稳定以及优化药物代谢模型等方面表现出较好的应用潜力。
也就是说,一旦肝细胞肥大这一诊断成立,即大可能地说明肝脏处在代偿阶段,如果损伤因素不及时撤除,经过一段时间,肝细胞可能会因为失代偿而走向凋亡。 当大量的肝细胞凋亡后,纤维组织会逐渐替代,发展为肝纤维化,甚至是肝衰竭。 ▼ 2. 肝细胞肥大的诊断要点? 大鼠、小鼠中肝细胞肥大呈弥漫性或带状,常常见于中央静脉区域。通常低倍镜下肝细胞的形态变化表现为区域性肝细胞大小和嗜酸性增加,伴有核密度的相对减少,肝脏窦状隙压缩。 肝细胞肥大的分析难点? 正所谓,心中了了,眼下难明。诊断是容易的,困难的是如何界定肥大的程度。实操时,常常难以界定肝细胞肥大的程度,最多只能通过分级法解决。 (圆框为肝细胞肥大区,方框为正常肝细胞区) ▼ 4. 肝细胞肥大有可能定量分析吗? 如果想要在切片上定量分析肝细胞肥大,肝细胞平均大小这一重要指标必须得到。
知识积累肝细胞癌通常起源于不典型增生结节,这是一种癌前病变,估计有30%的风险进展为肝细胞癌。以往的研究使用无演化关系的不典型增生结节和肝细胞癌分析了肝癌的起始过程。 17个不典型增生结节(称为"癌 prone 不典型增生结节")与其演化相关的极早期肝细胞癌(共21个极早期肝细胞癌)共享了7%–85%的单核苷酸变异(SNVs)。 值得注意的是,配对的不典型增生结节和极早期肝细胞癌表现出相似的突变特征模式。此外,来自患者3(P3)的后续磁共振成像(MRI)数据验证了该病例中从不典型增生结节到极早期肝细胞癌的演化过程。 类器官模型的功能验证:通过人诱导肝细胞(hiHep)类器官模型,验证了c-MYC和CTNNB1激活可显著促进类器官生长,与临床观察一致。 结果4、炎症型极早期肝细胞癌的免疫逃逸表型为明确极早期肝细胞癌(veHCC)的免疫特征,研究者评估了免疫细胞丰度及20个核心基因构成的炎症特征激活评分。
摘要:随着药物代谢研究、肝毒性评价以及肝脏疾病模型研究不断发展,传统二维肝细胞培养体系由于难以维持长期肝功能与细胞间相互作用,逐渐难以满足现代体外研究需求。 近年来,基于人原代肝细胞(PrimaryHumanHepatocytes,PHH)的3D肝球模型逐渐成为肝脏研究的重要方向。 关键词:人原代肝细胞;PrimaryHumanHepatocytes;3D肝球;肝细胞球体;LifeNetHealth;肝毒性;药物代谢;ADME;肝细胞培养;长期培养模型一、为什么3D肝球模型正在逐渐替代传统 在人原代肝细胞相关研究中,3D肝球还可用于构建NASH、肝纤维化以及药物性肝损伤等疾病模型,从而帮助研究人员分析疾病相关机制。 相关培养方案显示,通过标准化细胞复苏、接种密度控制以及长期维持培养,可获得形态均一、结构稳定且功能持续的人原代肝细胞球体模型。
今日参考文献知识背景肝细胞癌(HCC)经常从微小残留病(MRD)复发,在治疗后持续存在。破译残余肿瘤细胞如何逃避治疗后免疫监视对于预防复发和提高预后至关重要。 结果2、残余的人肝细胞癌有免疫抑制细胞富集残余HCC中免疫抑制性肿瘤和免疫细胞亚群的浸润高于原发性HCC。 结果5、TGFβ 通路激活驱动残留肿瘤的持续存在结果6、转基因小鼠模型显示MRD可复发小鼠MRD中残留的肿瘤细胞显示出肿瘤的干性MRD小鼠模型中残留肿瘤细胞中Tgfβ通路被激活结果7、残留肿瘤细胞免疫逃避的机制
SOT2026期间展示的一项研究利用CN Bio PhysioMimix肝脏微生理系统,通过将原代人肝细胞与外周血单个核细胞整合到同一动态培养体系中,构建出更接近人体生理环境的免疫相关肝损伤研究模型。 由于传统模型难以同时兼顾肝细胞功能和免疫系统参与,因此越来越多研究开始采用微生理系统(MPS)等新方法学(NAMs)工具,以提高临床前研究的人体相关性。 肝芯片与PBMC共培养模型的研究价值研究表明,将HLA匹配的PBMC整合到原代人肝细胞微生理系统中,可以有效模拟免疫相关药物诱导肝损伤过程。 相比传统体外模型,该体系能够持续提供营养、氧气和动态流体环境,从而维持肝细胞长期功能稳定,并促进免疫细胞与肝组织之间的真实相互作用。 通过同时整合肝细胞功能和免疫系统参与,该模型能够更加真实地模拟人体药物反应过程,为药物研发、机制研究以及风险评估提供更加可靠的人体相关性数据支持。
结果2、肝细胞ATF6α活化诱导损伤的机制及FBP1的保护作用肝细胞特异性ATF6α活化小鼠模型的建立与表型通过他莫昔芬诱导的肝细胞特异性nATF6α转基因小鼠(TGAlb-cre+)及AAV8-cre 肝细胞特异性Atf6敲除(Atf6ΔHep)的多模型验证CD-HFD模型:58周喂养后,Atf6ΔHep小鼠肝癌发生率、肿瘤数量显著降低,肝糖原恢复、Fbp1表达上调、糖酵解通路下调,CD8+及PD-1 治疗性干预(MUP-uPA模型30-40周龄荷瘤期):ASO处理使肝细胞及肿瘤细胞中Atf6 mRNA降低72%,下调内质网应激、UPR及糖酵解靶点,显著减少肿瘤负荷。 核心结论Atf6缺失(全局或肝细胞特异性)通过维持FBP1水平、抑制糖酵解及UPR、减轻免疫耗竭,在多物种肝癌模型中发挥保护作用。 机制模型:ATF6α活化肝细胞通过增强糖酵解/乳酸产生,在细胞非自主层面上抑制CD8+ T细胞抗肿瘤免疫监视。
人类衰老细胞在小鼠纤维化肝脏中重现模型:使用小肠切除术诱导的肠衰竭相关肝病小鼠模型,在术后2、10、26周收集肝脏样本进行分析。目的:验证在人类肝脏中观察到的衰老细胞群是否在该疾病模型的小鼠体内重现。 主要细胞类型的衰老特征重现肝细胞:观察到三类类似人类的衰老肝细胞群体——表达Serpine1的PS肝细胞、表达Cdkn1a的PS肝细胞,以及共表达Cdkn1a和Jun的PS肝细胞。 跨物种保守性:在小鼠SBR模型中也验证了Cxcl12-Cxcr4信号通路的保守性,且在纤维化后期(26周)相互作用最强。 小鼠验证:在SBR小鼠模型中,26周纤维化肝脏的THBS信号增幅最大。小鼠PS成纤维细胞同样作为Thbs1信号的主要来源,靶向表达Sdc1、Cd47和Cd36的接收细胞。 结论:THBS介导的衰老信号网络在物种间和疾病模型中具有高度保守性。
MPS的洞察有助于推动那些动物模型适用性较差的新型模式药物的开发,从而使初次人体研究的信息更充分。 一、引言:寡核苷酸疗法临床前测试的核心痛点随着新药物模式进入临床试验,对与人体相关的体外模型的需求日益增加。传统的临床前动物模型通常无法准确预测药物的疗效和毒性,导致后期药物损耗率居高不下。 作者还区分了立方体形和非立方体形的肝细胞,并检测了被内吞的反义寡核苷酸的运输过程。他们发现,在立方体形肝细胞中,细胞内脂质与被内吞的反义寡核苷酸不存在共定位现象。 五、结论与展望:肝脏芯片用于寡核苷酸疗法体外筛选我们的研究证明了原代人肝脏MPS和寡核苷酸递送测定在克服非人模型局限性方面的实用性,可用于评估靶向肝脏的寡核苷酸的摄取和基因敲低效力。 基于肝脏MPS的寡核苷酸测定提供了一种稳健的生理学方法,可在初次人体试验前进行寡核苷酸疗法的测试,并可作为动物体内模型的替代方案。
为了识别这些未干扰的细胞,我们在P2和P4组中每个基因的干扰概率分布上拟合了一个双组分高斯混合模型(图3a及补充文件1:图S8)。 由于Fos敲除导致我们的小鼠ICO模型中肝细胞分化加速,我们想探究Fos是否在体内肝细胞分化中发挥作用。 另一方面,已有研究证明Fos缺失可在肝脏条件性敲除小鼠模型中上调代谢通路[44],这与我们从类器官模型获得的数据一致。总的来说,我们提出Fos是肝细胞分化和成熟的抑制因子。 ,我们在人体肝内胆管类器官(hICO)模型中评估了人FOS缺失的影响。 FOS蛋白在小鼠和人类中的功能一致性也显示了在基因背景统一的模型中进行基因筛选的潜力。
关键词:CNBio;PhysioMimix;器官芯片;肝脏MPS;MASH;NAFLD;微生理系统;肝脏器官芯片;代谢相关脂肪性肝炎;抗纤维化;药物评价;人源肝模型一、MASH研究背景:传统模型与人源肝脏 然而,MASH的体外研究一直面临模型预测性不足的问题。 传统二维肝细胞培养体系难以长期维持肝细胞功能,动物模型又存在明显的物种差异,因此越来越多研究开始关注基于人源细胞构建的微生理系统(MPS)与器官芯片(OOC)技术。 与传统静态培养不同,PhysioMimix能够:维持肝细胞长期代谢活性模拟肝脏血流环境维持肝细胞极化状态支持多细胞间通讯更真实重现疾病过程因此已被广泛应用于:DILI研究ADME研究MASH研究炎症研究药物毒性评价药效学研究等多个方向 研究采用动态三细胞肝脏模型,包括:原代人肝细胞库普弗细胞肝星状细胞并在连续微流控条件下诱导形成MASH表型。
研究表明,Activin信号对于内胚层形成以及后续肝细胞、肠上皮细胞和心肌细胞分化具有重要影响。 研究发现,Activin C与Activin A在肝脏中的功能并不完全相同,其可能通过不同机制调控肝细胞行为。已有研究表明,Activin C能够影响肝细胞生长和存活,并参与肝组织稳态维持。 在部分动物模型中,Activin C过表达会影响肝脏相关生理功能,而在体外培养体系中,Activin C则被用于探索肝细胞功能维持及代谢调控机制。 研究人员发现,在部分前列腺癌模型中,Activin C与Activin B呈现不同表达趋势,这提示两者可能在肿瘤发生发展过程中发挥不同调控作用。 未来,随着对ALK7信号网络及Activin家族功能认识的不断深入,Activin C有望在干细胞培养、肝脏疾病模型构建、药物筛选以及肿瘤研究等方向获得更广泛应用。
该课题综合利用肿瘤模型、代谢表型分析、基因组学分析、脂质组学分析、人类肝细胞癌模型和临床数据以及抗肿瘤联合用药等多种手段, 研究结果强烈建议同时瞄准脂肪酸从头生成和胆固醇生物合成可能是治疗和预防肝细胞癌的有效途径 , 为肝细胞癌的发生发展机制和治疗靶点发现做出了非常重要的探索! 原发性肝癌主要以肝细胞癌(Hepatocellular carcinoma, HCC)为主,并且治疗HCC的选择方案比较有限。 因此,急需要找到治疗肝细胞癌的新药靶点。 为了满足快速增殖的需要,肿瘤细胞表现出不同与正常组织细胞的代谢特征。 Calvisi教授为共同通讯作者,药学院研究生池文娜、刘烨、马志龙和匡文华为本论文的重要合作作者,在脂质组学、机制分析和细胞模型建立上承担了重要的工作。
以大规模的预训练为基础的分类模型能够较为准确地预测小分子化合物HBV抑制率和肝细胞毒性。作者团队还通过湿实验对模型准确率进行了验证并开发出了基于web的小工具用于在线对抗HBV化合物的预测。 SMILES编码空间向量的监督分类模型用于预测小分子对特定目标的活性。 因此,在开发“S2DV”工作过程中,作者提出了一种结合Ising模型梯度矫正的word2vec模型,在多种目标数据集上展示了相较于传统word2vec更好的性能。 该模型在预测化合物的HBV抑制率和肝细胞毒性方面具有一定优势,具有良好的筛选潜在抗HBV药物的能力。 图 2 小分子对HBV抑制率(A,B)和肝细胞毒性(C,D)的分类预测结果 图 3 湿实验中Ising-word2vec在小分子药物对HBV抑制率和HepG2毒性分类预测工作 作者还基于对HBV抑制率和肝细胞