随着大量新药的发明,亟需各种有效的模型来评价药物的肝毒性。传统的动物模型有时间长、操作繁琐与费用高的缺点,不适用于药物肝毒性的高通量筛选。近来,各种体外药物代谢模型受到了广泛关注,在药物肝毒性研究中,大多采用规模趋向微型化的多孔板原代肝细胞培养法。但多孔板培养细胞不能长期保持肝细胞特异功能,这制约了原代肝细胞模型在药物研究中的应用。本实验的目的在于寻找新的适合药物肝毒性研究的原代肝细胞模型,希望能代替多孔板培养法应用于药物肝毒性的研究中。 本文分五个部分。第一部分综述了与肝毒性相关的新药筛选现状和存在的问题,以及肝细胞体外培养的研究进展。并提出了本文的研究思路:将大型的生物人工肝反应器微型化,建立一种细胞三维培养的微型反应器,用于体外药物肝毒性的研究。 第二部分通过一系列定性和定量实验寻找合适的材料构建微型反应器。得到了一种由100KDa聚砜中空纤维丝,透气硅胶管,硅胶塞构成的微型反应器,并以鼠尾胶原为包埋基质将细胞培养于中空纤维丝腔内。包埋于此种反应器内的大鼠肝细胞能存活14天以上,而且能较好保持肝细胞功能和CYP450活性。 第三部分主要评价微型反应器用于药物肝毒性研究的可行性。结果发现微型中空纤维反应器对不同浓度(2.5-20 mmol/L)醋氨酚毒性的敏感性均高于单层培养方式,并更接近体内药物毒性实验的结果,说明此种培养方式能较好保持CYP450酶活性并能模拟体内微环境。本实验还采用低浓度的利福平(10 mg/L)和异烟肼(15 mg/L)考察了微型中空纤维反应器用于药物低剂量长期肝毒性研究的可行性,发现药物对中空纤维反应器包埋细胞的肝毒性在用药3天后才能观察到,而单层贴壁细胞在5天的培养中未发现有明显的药物肝毒性。 第四部分讨论了微型中空纤维反应器作为体外保肝药物模型的可行性。实验选用醋氨酚作为肝毒性药物,谷胱甘肽作为保肝药物,结果发现,对于单层贴壁培养的细胞,谷胱甘肽的保护作用在加药24h后开始下降,而对于微型中空纤维反应器包埋细胞,谷胱甘肽的保护作用能持续5天。该结果预示,微型中空纤维反浙江大学硕士论文应器能更好保持与GSH保肝作用相关的酶活性,是一种比单层培养更合适的体外保肝药物研究模型。 第五部分总结全文并展望了微型中空纤维模型用于药物代谢研究、中药筛选研究和以人肝细胞代替大鼠肝细胞用于临床药物反应预测研究的应用前景。 关键词:酚利福平大鼠肝细胞微型中空纤维反应器单层贴壁培养药物肝毒性醋氨异烟脱谷肤甘肤