肝脏是药物代谢和毒性过程中的关键器官，其作为药物暴露的主要部位，扮演着至关重要的角色。原代肝细胞（Primary Hepatocytes）保留了完整的细胞特性，并具备生理水平的酶和辅助因子，包括膜结合酶（如细胞色素P450混合功能氧化酶）和胞质酯酶，因此广泛应用于体外肝脏模型的构建，尤其是在药物相互作用、药物代谢和毒性研究中受到研究者的广泛关注。本文将对基于原代肝细胞的二维（2D）和三维（3D）培养模型及其在药物研发中的应用进行概述。

原代肝细胞的分离

原代肝细胞分离通常采用两步胶原酶灌注法，小型动物可以通过门静脉或下腔静脉进行肝脏灌注，而大型动物则通过肝叶或肝节段进行灌注。成功分离肝细胞的几个关键因素包括无细胞毒性的胶原酶、适当的消化时机以及良好的肝脏状况。此外，分离的原代肝细胞需满足以下标准：实验开始时活率必须在80%以上，整个实验过程中活率下降应小于20%；能够针对已知上市药物的代谢进行一致性的检测；诱导实验中典型诱导剂应使特定酶活性显著增加；冷冻肝细胞在接种后4-6小时内的贴壁率应达到70%。

原代肝细胞的2D培养

悬浮肝细胞（Suspension Hepatocytes）模型利用完整的药物代谢酶和辅助因子进行不同代谢清除途径的研究，但其活率和药物代谢酶活性会因体外孵育时间的延长而逐渐降低，限制其孵育时间至最多4小时。这一模型在预测慢代谢化合物的清除率及其代谢产物方面存在局限性，但可以使用悬浮肝细胞接力方法来延长孵育时间。

贴壁肝细胞（Plateable Hepatocytes）模型

原代肝细胞的2D培养，特别是在胶原蛋白包被的培养物表面，呈现出上皮形态，细胞核突出。该模型的主要缺陷包括细胞极性和功能的改变，以及缺乏支持肝细胞正常功能所需的其他相关细胞类型。这种模型的应用不仅用于药物-药物相互作用的评价，还能用于肝毒性评估，通过动态观察细胞形态变化及检测肝细胞坏死或凋亡情况，提供重要的信息。

原代肝细胞的3D培养

球状体（Spheroid）模型通过多种技术形成直径可达150-175µm的细胞团聚体。相比其他3D培养技术，球状体培养的细胞数量及活性保持良好，可持续生长数周。虽然球状体模型能够更好地保存与药物相关的酶的活性，但由于肝脏的复杂组织结构，尚无法完全模拟其生理特性。

肝类器官（Liver Organoids）模型利用干细胞或分化细胞构建的3D结构，再现了原生组织的一些功能。这种模型被广泛用于人类肝脏生物学的研究。在长期体外培养中，成熟肝细胞的类器官展现出良好的遗传稳定性，适用于遗传性肝病、肝脏疾病研究。

原代肝细胞的共培养模型

原代肝细胞的共培养模型可以通过不同类型细胞的相互作用，维持肝细胞的功能，适用于药物性肝损伤和细胞因子调节研究。IPS Phase推出的HepatoMaxTM系统则允许人原代肝细胞在共培养中保持优良的药物代谢活性，成为研究慢代谢化合物清除率的理想工具。

综上所述，[Z6·尊龙凯时]致力于体外生物研究，提供从原代肝细胞分离、培养到相应辅助产品的全面支持，以满足客户在药物研发中的各种需求。我们的使命是为生命科学界提供高品质的生物试剂与工具，推动药物研发的前进。