肝组织模型准确复制肝细胞代谢，对毒素的反应

来自麻省总医院(MGH)医学工程中心(MGH- cem)的一组研究人员创建了一种“芯片上的肝脏”，这是一种肝组织模型，可以复制整个器官的代谢变化，更准确地反映由暴露于环境毒素(包括药物过量)引起的肝损伤的独特模式。他们的报告已经在线发表在该杂志上科学报告．

“我们这个项目的目标是创造一个肝组织MGH-CEM的博士后、该论文的主要作者威廉·麦卡蒂博士说。“肝脏是一个化学加工厂，但它不是一个单一的大桶;肝脏内不同部位对药物和毒素的反应不同。在这里，我们利用微流体来控制代谢肝细胞精确到几个细胞的分辨率，使我们能够创造出与体内肝脏相同的由药物代谢差异引起的毒性模式的肝组织。”

当血液流经肝脏时，它通过称为窦状窦的通道从动脉流向静脉，窦状窦内排列着称为肝细胞的肝细胞。从鼻窦的一端到另一端，肝细胞具有不同的代谢功能，通常受外界因素和基因表达的控制。例如，最靠近窦状窦动脉端的细胞最能有效地释放以糖原形式储存的葡萄糖，而静脉端细胞最能有效地吸收和储存葡萄糖。其他肝功能的相似差异是众所周知的，代谢变化发生在整个25个细胞长度的鼻窦。

为了开发一种更紧密地复制肝细胞之间代谢差异的系统，研究小组开发了一种微流体装置，将激素或其他化学制剂分布在20至40个细胞宽的肝细胞样本中，使其对肝细胞的影响从一侧到另一侧各不相同。例如，如果在设备的两个入口中的一个输入降低血糖的胰岛素，另一个输入提高血糖的胰高血糖素，肝细胞的代谢就会发生变化，一边的肝细胞会释放葡萄糖，另一边的肝细胞会吸收葡萄糖。使用其他药物在整个肝细胞的氮代谢或酒精降解领域产生了类似的结果，以及使用诱导表达的分子药物代谢酶导致了对乙酰氨基酚毒性作用的不同易感区。

MGH-CEM主任、该论文的资深作者、医学博士Martin Yarmush说:“研究人员已经开发体外肝脏模型40年了，但所有这些系统都忽略了存在于肝窦内的代谢活性肝细胞的独特模式。”“我们希望这个工具能显示碳水化合物和氮代谢的分区，以及药物解毒和酒精降解，能提高我们理解和预测毒素和新药对人体影响的能力肝．"