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体外肝脏3D共培养模型的优化及在纳米颗粒肝脏毒性评价中应用

发布时间:2020-03-29 00:45
【摘要】:本文以人肝脏细胞HepaRG和人星形细胞HSC为基础,利用悬滴技术进行了3D模型的构建,其原理是依靠细胞重力悬滴技术形成3D微组织球体。在3D悬滴模型建立完成后,对其功能表达进行评价,白蛋白和尿素分泌,CYP酶和转运体的基因表达,并利用3D模型对纳米颗粒的潜在毒性进行研究。实验结果表明,依靠细胞重力作用在悬滴板上形成3D微组织球体,微组织能够在无依附、不解聚情况下培养数周,而且能够精确控制细胞数量,增强细胞与细胞之间的联系,HSC细胞的加入使形成的微组织体结构更加紧密。通过对模型的评价,发现悬滴技术培养的3D细胞模型与常规2D细胞模型相比,能够持续培养15天以上并维持较高的白蛋白和尿素分泌水平,还能高表达绝大多数药物代谢酶和药物转运体,为长期重复给药实验提供了条件。我们分别用两种模型对肝毒阳性药盐酸胺碘酮和异烟肼进行了毒性检测,实验发现在2D模型中异烟肼未表现出毒性反应,而在3D模型中长期重复给药时表现出明显的毒性反应。因此,3D模型在肝脏毒性评价中更加灵敏,特别是对需要肝脏代谢才能显示出毒性的药物和需要长期给药的药物是一种理想的肝毒性评价模型。进一步利用该3D模型对纳米颗粒的潜在毒性进行了研究。实验选取两种纳米氧化铁颗粒、金纳米颗粒和银包金纳米颗粒进行研究。3D模型细胞乳酸脱氢酶释放实验中,高浓度纳米氧化铁在给药后48 h产生了一定毒性,恢复4天后毒性消失,说明纳米氧化铁引起肝脏毒性可恢复,该结果与以往体内实验报道相符;纳米银包金颗粒在给药48 h后也产生毒性,而且在恢复4天后毒性未见消失,这说明纳米银包金肝脏毒性不可恢复。3D模型细胞活性实验结果显示,恢复4天后,也只有纳米银包金在高剂量表现出毒性。进一步利用透射电子显微镜观察到纳米颗粒细胞的内吞,纳米银包金颗粒能够被细胞内吞,且多以团聚体的形式存在。综上所述,3D肝脏模型在预测体内肝脏毒方面,比2D肝细胞培养有更大的优势。
【图文】:

细胞结构,细胞,胞突


图 2-1 HepaRG 细胞结构图(左:200×,右:400×)Figure 2-1 HepaRG cell morphology (left: 200 ×, right: 400 ×)2.3.2 HSC 细胞结构在正常肝脏细胞大家族中,,HSC 细胞数量并不多,但是 HSC 细胞却能伸展分布到覆盖整个肝窦微循环。HSC 细胞其形态不规则,胞体呈圆形或不规则形,常伸出数个星状胞突。在培育五天后,HSC 细胞伸出胞突与邻近的 HSC 细胞相接触[65]。

细胞形态,细胞,胞突,细胞结构


图 2-1 HepaRG 细胞结构图(左:200×,右:400×)Figure 2-1 HepaRG cell morphology (left: 200 ×, right: 400 ×).3.2 HSC 细胞结构在正常肝脏细胞大家族中,HSC 细胞数量并不多,但是 HSC 细胞却能伸展分布盖整个肝窦微循环。HSC 细胞其形态不规则,胞体呈圆形或不规则形,常伸出数个胞突。在培育五天后,HSC 细胞伸出胞突与邻近的 HSC 细胞相接触[65]。
【学位授予单位】:河北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:R99

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4 段自v

本文编号:2605170


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