5G 2024-04-30 06:32

脂肪肝在世界范围内呈上升趋势,影响了西方国家高达30%的人口。除了饮酒,肥胖和糖尿病也是主要的危险因素。

他在DTU健康技术的团队,与来自挪威、瑞典、德国和捷克共和国的同事一起,创造了一种新的方法,可以加快发现治疗肝脏疾病的新药的过程。他们的研究结果最近发表在《生物材料学报》上。

拉森补充说:“为了有效地发现新药,你需要模型,你希望它们尽可能地模仿真实的东西——它的结构和功能。所以,我们在实验室里所做的就是制造一个真正的迷你肝脏。基本上,我们3D打印一束人造血管,并将活的肝细胞倒在它们之间。”

“由于这些人造血管的两侧非常靠近,我们可以为肝细胞提供与肝脏内部相同的条件。通过将含有营养和氧气的液体通过人造血管输送进去,我们可以让它们作为融合的肝样组织运行几个月,并保留肝功能,”拉森补充道。

模型再现真实环境

人的肝脏是由被称为腺泡细胞的微小单位组成的,每一个都有不同的功能,需要不同数量的氧气和营养。离血液供应最近的区域将获得最多的氧气,这对于研究代谢紊乱很重要,因为它支持氧化能量代谢和葡萄糖生产。

通过腺泡的血液中的氧气被肝细胞利用,因此离血液供应最远的区域接受的氧气明显较少。这是将毒素和药物从小肠转化为更安全化合物的酶机制的场所,但它也是可以杀死肝细胞并导致不可逆肝损伤的有毒副产物的场所。

目前的肝脏建模方法容易迅速失去特征。它们也缺乏不同氧含量和功能的区域,这是评估肝脏对各种药物的实际反应所必需的。

研究人员检查了常见的止痛药扑热息痛如何影响不同氧水平下的细胞,发现低氧区域的细胞对药物的反应更敏感。由于扑热息痛只在这个区域被消化,这是肝脏模型可行的一个好迹象。他们还检查了细胞产生的蛋白质,发现它们在区域之间的分布与人类肝腺泡相似。

Larsen总结道:“据我所知,我们的模型是唯一一个可以通过肝细胞自身通过腺泡产生氧气和代谢物的自然逐渐变化来重现这种真实环境的模型。我相信这显示了巨大的希望,我们已经能够制造出真实的、活的组织,我们可以在3D环境中监测和实验,并在一个接近模拟真实肝脏的环境中。这为我们提供了大量的控制,并将使药物开发人员能够大大加快他们的测试速度。”