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临床前动物模型难以精准预测药物临床试验失败，人原代肝细胞（HPHs）是模拟体内肝特征的金标准，但存在供应不足等问题。sHPHs 存活短、不适合长时研究，本研究将其转化为贴壁型，成功构建 2D 三明治培养模型，具重要应用价值。
在药物研发的漫长征程中，肝脏作为人体重要的代谢器官，其在药物代谢和毒性评估中的关键作用不言而喻。然而，传统的临床前动物模型却像一层迷雾，始终无法精准地模拟人体肝脏对药物的真实反应，这导致许多在动物实验中看似安全有效的药物，最终在人体临床试验中折戟沉沙，不仅耗费了大量的资源，更让无数患者失去了潜在的治疗希望。此时，人原代肝细胞（Human Primary Hepatocytes, HPHs）宛如一颗闪耀的明星，因其能在体外高度重现人体肝脏的特征，成为了药代动力学和毒理学研究的 “金标准”。但这颗明星却被层层阴云笼罩：供应短缺、批次间差异大、成本高昂等问题，严重限制了其广泛应用。更令人遗憾的是，市售的 HPHs 中，悬浮型人原代肝细胞（suspension Human Primary Hepatocytes, sHPHs）如同漂泊的浮萍，无法在培养板表面贴壁生长，难以有效重新定位外排转运体蛋白，存活时间最长仅 2-4 小时，这使得其在需要有序外排转运体或长期研究（如细胞色素 P450（Cytochrome P450, CYP）诱导实验、低周转率药物的代谢分析）中寸步难行。而贴壁型人原代肝细胞（plateable Human Primary Hepatocytes, pHPHs）虽性能优越，却因成本较高，难以满足科研和工业界的广泛需求。
为了突破这一困境，来自日本的研究人员开展了一项具有创新性的研究。他们致力于开发一种新的药代动力学模型，试图将 sHPHs 转化为类似 pHPHs 的贴壁状态，以充分利用 sHPHs 的经济性，同时赋予其更长的存活时间和更稳定的功能，为药物研发提供更高效、经济的体外模型。这项研究成果发表在《Drug Metabolism and Pharmacokinetics》上，为肝脏研究领域带来了新的曙光。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：使用市售的冻存 pHPHs 和 sHPHs（来自 Sekisui XenoTech）作为实验材料，通过 2D 三明治培养系统对 sHPHs 进行培养，以增强细胞间的接触和黏附能力，同时结合相关检测手段评估细胞的贴壁能力、形态、mRNA 表达、代谢活性及存活时间等指标。
材料
研究使用了来自 Sekisui XenoTech（美国堪萨斯州莱内克萨）的冻存 pHPHs 和 sHPHs，HepG2 细胞则来源于日本筑波的理研生物资源研究中心细胞库。此外，还用到了多种试剂，如奥美拉唑、苯巴比妥钠盐等。
讨论
sHPHs 因黏附性低、活力和代谢活性随时间下降，存活时间短，限制了其应用。而本研究利用小分子和三明治培养系统，改善了肝细胞特性和功能，重新分布了小管膜中的蛋白质，保留了肝细胞的相关功能。
结论
本研究成功将 sHPHs 培养成 2D 三明治结构，使其能够贴壁，具备与 pHPHs 相似的形态和 mRNA 表达，且具有可检测的代谢活性和延长的寿命。这种新型的、经济实惠且可重复的培养 sHPHs 平台，通过模拟人原代组织的关键特征，为肝脏研究的各个领域带来了希望，为研究药物相互作用、代谢、药代动力学和外排转运体等提供了新的机会，为相关研究奠定了基础。
这项研究如同一场及时雨，为肝脏研究和药物研发领域解决了长期以来的难题。通过将经济实惠的 sHPHs 转化为功能强大的贴壁型细胞模型，不仅降低了研究成本，更拓展了体外研究的应用范围，为深入了解药物在人体内的代谢过程、预测药物安全性和有效性提供了更可靠的工具。相信在未来，这种新型模型将在肝脏疾病研究、药物开发等领域发挥越来越重要的作用，推动生命科学和健康医学的进一步发展。
