微生理系统作为一种可行的毒性研究替代模型,正逐渐受到重视。为了充分了解微生理系统在人类生理学中的应用潜力,以及其作为诊断工具的实用性,还需要进一步的研究。多组学分析已成为识别与化学物质和药物暴露相关的宿主生物标志物的重要手段。通过对比已发表的人类组学数据与微生理系统产生的组学数据,可以判断器官芯片在准确反映人类反应方面的潜力,从而为毒性评估和暴露识别提供新的生物标志物发现途径。为探究二者之间的潜在关联,我们使用了植入肾脏类器官、肝脏类器官及呼吸道组织的TissUse Chip3多器官芯片,让它们分别接触低剂量、治疗剂量和有毒剂量的对乙酰氨基酚(每种条件下实验组数为4组),持续24小时后对其进行了蛋白质组学和代谢组学分析。我们的研究结果与已发表的人类组学数据、体外及体内研究数据中所发现的生物标志物及功能紊乱情况基本一致,其中包括多种已知的对乙酰氨基酚代谢物和生物转化产物。这些数据表明,器官芯片可能有望成为用于识别人类生物标志物以及诊断药物或有害化学物质暴露的合适替代工具。