旋转平板腔培养促进 HepaRG 肝类器官的成熟分化与功能增强

《Cellular and Molecular Life Sciences》：Mechanical cues promote HepaRG cell-based hepatic organoid maturation via focal adhesion and YAP-dependent signaling

【字体：大中小】 时间：2026年11月04日 来源：Cellular and Molecular Life Sciences 6.5

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　　摘要功能性肝细胞的缺乏给药物安全性测试和治疗应用带来了挑战。已知生物力学信号在与调节肝细胞成熟的生化因子结合时，能够促进肝干细胞分化为类肝细胞。本研究旨在使用三维生物反应器——旋转平板腔（RFC）来培养成熟的肝类器官（基于HepaRG细胞）。结果表明，肝类器

摘要

功能性肝细胞的缺乏给药物安全性测试和治疗应用带来了挑战。已知生物力学信号在与调节肝细胞成熟的生化因子结合时，能够促进肝干细胞分化为类肝细胞。本研究旨在使用三维生物反应器——旋转平板腔（RFC）来培养成熟的肝类器官（基于HepaRG细胞）。结果表明，肝类器官在RFC中长期培养时能够保持高存活率。与静态对照组相比，RFC培养的肝类器官中肝细胞特异性标志物（白蛋白ALB、细胞角质蛋白18（CK18）、CYP3A4和CYP1A2）的表达显著升高，而β1-整合素-FAK-塔尔林- vinculin信号通路则明显受到抑制。糖原合成、吲哚菁绿排泄和低密度脂蛋白摄取等典型肝细胞功能在RFC中也得到了显著增强。值得注意的是，RFC培养显著增加了YAP蛋白在细胞质中的定位，从而促进了肝类器官的分化和成熟。这些发现表明，旋转培养为肝细胞成熟提供了更优的环境，同时减少了与β1-整合素相关的机械转导作用。

图表摘要

功能性肝细胞的缺乏给药物安全性测试和治疗应用带来了挑战。已知生物力学信号在与调节肝细胞成熟的生化因子结合时，能够促进肝干细胞分化为类肝细胞。本研究旨在使用三维生物反应器——旋转平板腔（RFC）来培养成熟的肝类器官（基于HepaRG细胞）。结果表明，肝类器官在RFC中长期培养时能够保持高存活率。与静态对照组相比，RFC培养的肝类器官中肝细胞特异性标志物（白蛋白ALB、细胞角质蛋白18（CK18）、CYP3A4和CYP1A2）的表达显著升高，而β1-整合素-FAK-塔尔林- vinculin信号通路则明显受到抑制。糖原合成、吲哚菁绿排泄和低密度脂蛋白摄取等典型肝细胞功能在RFC中也得到了显著增强。值得注意的是，RFC培养显著增加了YAP蛋白在细胞质中的定位，从而促进了肝类器官的分化和成熟。这些发现表明，旋转培养为肝细胞成熟提供了更优的环境，同时减少了与β1-整合素相关的机械转导作用。