深度解讀：一文解鎖LifeNet Health人原代肝細胞白皮書核心要點

本文摘要：本文詳解LifeNetHealth人原代肝細胞生理特性、應用、制備質控與分型，為藥物研發提供高可靠體外模型，曼博生物為中國區供應商。

以下內容基于LifeNetHealth人原代肝細胞白皮書整理，如需了解更多詳情，您可訪問曼博生物網站咨詢肝細胞產品和技術支持。

一、人原代肝細胞核心生理特性

1.1 肝細胞基礎生理特征

在健康成人肝臟中，肝細胞占肝臟總體積的80%、細胞總數的60%，為高度極化的上皮細胞，可執行肝臟核心生化與生理功能，包括合成白蛋白、中甲狀腺素結合球蛋白等血液結合/載體蛋白，及合成外源性物質攝取、代謝、外排相關的代謝酶與轉運蛋白。

1.2 肝小葉分區的功能差異性

肝小葉可分為門靜脈周圍區（1區）、小葉中區（2區）、中心周圍區（3區），因微血管分布、血流定向性形成的自然梯度與微環境，導致不同區域肝細胞的基因表達、表型及功能存在明顯差異：

1. 1區肝細胞的脂肪酸β-氧化、膽固醇代謝能力及PPAR調節基因表達更為突出；

2. 2區中間過渡帶，功能為1區和2區的混合；3區肝細胞的膽汁酸、脂肪生成及谷氨酰胺合成酶代謝能力更強，且參與外源物生物轉化的多數細胞色素P450（CYP）酶在此區域表達水平更高；

3. 3區肝細胞同時高表達OATP1B1、OATP1B3等攝取轉運蛋白與CYP蛋白，具備*的外源物蓄積與代謝能力，也更易受CYP介導的活性代謝物相關毒性影響；

4. 不同肝小葉區域對肝毒性物質的反應存在特異性，如對乙酰氨基酚易引發3區毒性，烯丙醇、磷則易導致1區特異性損傷。

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圖1.肝小葉分區圖（PV:PortalVein肝門靜脈；CV:CentralVein中央靜脈）。注：圖示來源LifeNetHealthWebinars

二、人原代肝細胞在ADMET領域的核心應用

人原代肝細胞構建的體外模型是評估新化學物質代謝、酶誘導潛力的金標準，在藥物研發的ADMET（吸收、分布、代謝、排泄、毒性）研究中具有重要價值，不同培養體系的適配場景如下：

1. 懸浮培養體系：可成功預測化合物體內藥代動力學及清除率，是藥物發現早期階段評估代謝穩定性與代謝途徑的常用核心方法；

2. 三明治培養（SC）體系：可評估化合物通過誘導/抑制肝酶引發的不良反應風險，同時能有效研究藥物攝取/外排轉運體功能，預測化合物的膽汁分泌及代謝產物生成；

3. 三維（3D）球體培養體系：提升體外模型的生理相關性，可維持肝細胞高代謝穩定性并實現長期體外培養，能檢測到二維（2D）單層培養無法觀測的體內肝臟毒性，大幅提升藥物性肝損傷（DILI）預測的準確性；

4. 長效代謝穩定培養體系：適用于低代謝率藥物的長期清除過程研究，同時為藥物代謝、轉運及DILI的體外研究提供更貼合體內生理狀態的實驗模型。

此外，人原代肝細胞體外模型可實現候選藥物肝毒理機制的高通量快速篩選，能評估活性代謝產物的蛋白質加合、線粒體功能紊亂、外排轉運蛋白抑制等DILI關鍵誘因，且在補充膽汁酸的條件下，檢測結果與臨床結果的一致性更高。

三、人原代肝細胞分離制備技術

3.1 傳統肝細胞分離方法及其局限性

目前人原代肝細胞的分離多基于經典兩步法，依賴粗制膠原酶與非特異性蛋白酶制劑，且普遍采用Percoll密度梯度離心富集，所得細胞批次因混有不同比例肝小葉分區亞群及非實質細胞（NPCs），存在組成與表型的明顯差異，影響實驗重復性。

3.2 肝細胞制備技術優化點

LifeNet Health人原代肝細胞在標準化的采集條件下制備，核心優化點體現在：

1. 從組織采集到實驗室轉運全程采用增強型組織灌流與保存技術，盡可能縮短熱缺血/冷缺血時間；

2. 將超過35年的臨床產品生產、質控體系延伸至臨床前組織與細胞產品，建立更高標準的采集與監測體系，提升了組織處理的整體成功率及肝細胞制備質量。

四、凍存人原代肝細胞包含哪些質控項目？

LifeNetHealth每批次凍存人原代肝細胞均配備全面的質檢報告（CoA），并經過多維度的功能與質量表征，質控體系覆蓋人口統計學、病理檢測、基因分型、酶活性檢測等全維度，核心質控項目如下：

1. 基礎信息與病理檢測：包含捐贈者人口統計學數據、血液生化指標、BMI指數、藥物/酒精/煙草接觸史、血清學檢測結果；所有組織樣本經委員會認證病理學家進行NAFLD活動度評分，CoA附組織病理學評分及H&E、三色染色圖像；

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圖2.脂肪肝組織病理學圖像（三色染色），白色箭頭指示脂滴。

1. 藥理基因分型：完成與候選藥物代謝直接相關的I相、II相酶基因分型，包含實際測序結果、參考等位基因及112個單核苷酸多態性（SNP）的等位基因頻率，并按捐贈者種族進行定制化分析，可將個體分為弱代謝型、中間代謝型、強（正常）代謝型；

2. 細胞基礎特性檢測：確定細胞復蘇后的平均存活率、產量、形態完整性、貼壁效率，明確適配的培養類型；貼壁型批次標注恰當的接種密度，CoA附單層細胞培養代表性圖像；

3. CYP酶活性檢測：使用陽性選擇性底物測定CYP1A2、CYP2B6、CYP2C9、CYP2C8、CYP2C19、CYP3A4的活性；評估7-乙氧基香豆素（7-EC）、7-羥基香豆素（7-HC）經I相、II相代謝酶生成代謝產物及硫酸化/葡糖醛酸耦合物的能力；

4. 酶誘導響應檢測：中/長期貼壁肝細胞經48/72小時誘導處理后，檢測CYP1A2/2B6/3A4對原型誘導劑的響應，報告mRNA表達倍數及特異性酶活性數據。

五、為什么選擇LifeNet凍存人原代肝細胞？其分型可用于哪些應用場景？

完成復蘇檢測后，LifeNetHealth凍存人原代肝細胞按應用場景進行標準化分類，各分型均經過上述全維度質控，且CoA配套對應專屬檢測數據與圖像，核心分型及適配場景如下：

5.1 成人懸浮型/短期貼壁型

1. 核心應用：新藥研發早期評估新化合物的代謝穩定性、代謝途徑，推算生物利用度、半衰期等藥代動力學參數，是該研究場景的金標準材料；

2. 質控特點：經全套CYP酶活性檢測及7-EC/7-HC代謝能力評估，CoA包含復蘇存活率、單支產量及對應培養條件下的代表性圖像。

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圖3.成人原代肝細胞，復蘇后（明場）

5.2 成人中期/長期貼壁型

1. 核心應用：評估體內藥物相互作用的潛在風險，檢測新化學實體（NCE）對I/II相代謝酶、攝取/外排清除機制的上調作用；適配三維（3D）球體培養體系以提升體外模型生理相關性；支撐低代謝率藥物的長期清除過程研究，為臨床用藥方案與藥物代謝研究提供可靠依據

2. 質控特點：完成奧美拉唑（CYP1A2）、C12H12N2O3（CYP2B6）、利福平（CYP3A4）等核受體通路陽性誘導劑的測試，提供48/72小時誘導后的mRNA表達及酶活性數據；CoA附推薦接種密度，中期貼壁型附5天單層培養圖像(圖3a)，長期貼壁型附10天單層培養圖像(圖3b)；所有批次保證穩定培養至少1周，且誘導性能達標。

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圖4.成人原代肝細胞貼壁圖像。上圖：a)貼壁120h單層培養圖像(100X)；下圖：b)貼壁240h單層培養圖像(100X)

5.3 成人高BMI/NAFLD/NASH型

1. 核心應用：研究NAFLD/NASH疾病狀態下的藥物代謝酶（DMEs）與轉運蛋白表達變化，發現肝病新藥靶點，解析NAFLD/NASH患者群體的藥物清除與毒理機制，評估藥物在肝病模型中的安全性與有效性；

2. 質控特點：涵蓋脂肪變性、NASH、肝細胞癌（HCC）等不同階段的NAFLD捐贈者肝細胞，經病理學家對組織切片進行組織病理學評價；采用專屬采集分離流程制備，經貼壁性能與功能驗證，CoA附H&E、三色染色圖像及病理評分。

5.4 新生兒/兒童/青少年型

1. 核心應用：研究藥物代謝及清除機制的年齡依賴性差異，探究不同年齡段的肝毒性反應潛在風險，為新生兒、兒童群體的藥物研發提供貼合生理狀態的實驗模型；

2. 質控特點：覆蓋新生兒（<2個月）、兒童（1-12歲）、青少年（13-18歲）全年齡段，經全套CYP酶活性及代謝能力檢測；CoA包含捐贈者信息、復蘇數據、推薦接種密度及對應培養條件下的代表性圖像。

注：各分型均提供懸浮型/貼壁型兩種形式，可滿足不同培養體系的實驗需求。

六、總結

LifeNetHealth人原代肝細胞依托專屬的組織采集與制備技術，解決了傳統分離方法導致的細胞表型不均問題，同時建立了覆蓋病理、基因、酶活性、誘導響應的全維度質控體系，每批次產品均配備信息完整的CoA，保障了實驗的可重復性與數據的可靠性。

FAQ：LifeNetHealth人原代肝細胞產品核心問題

Q1：什么是人原代肝細胞？它的主要組成和核心價值是什么？

A1：人原代肝細胞是從人肝臟組織中直接分離獲取的原代肝細胞，可分為肝實質細胞（primaryhepatocytes）和肝非實質細胞，其中肝實質細胞是原代肝細胞中最主要的組成部分，占肝臟體積約80%、細胞總數60%，具備肝臟完整生理代謝、解毒、合成功能，是體外藥物研究的金標準模型。

Q2：肝小葉分區（1/2/3區）對肝細胞功能有何影響？

A2：1區（門靜脈周圍）：脂肪酸氧化、膽固醇代謝強，毒性敏感性低；2區（小葉中區）：功能過渡區域；3區（中心周圍）：CYP450酶表達最高，外源物代謝強，更易發生肝毒性

Q3：為什么原代肝細胞比肝癌細胞系更可靠？

A3：原代肝細胞保留完整代謝酶、核受體、轉運蛋白與生理調控通路，結果更貼近臨床；細胞系基因與表型突變，代謝功能大幅丟失。

Q4：為什么需要新生兒/兒童肝細胞？

A4：藥物代謝酶與轉運體隨年齡發育，兒童與成人藥代/毒理差異顯著，該模型用于兒科藥物研發與劑量設計。

Q5：LifeNetHealth人肝細胞的供體來源是否合規？

A5：LifeNetHealth作為美國聯邦指定的器官獲取組織（OPO），所有供體均經倫理審批、知情同意，完成全套傳染病篩查與肝臟病理評估，符合國際生物樣本倫理與合規要求，可用于藥物研發等合規實驗。

Q5：凍存肝細胞復蘇后如何判斷質量合格？

A5：合格標準為：細胞存活率≥70%-80%，貼壁均勻、細胞形態完整無大量碎片。

上海曼博生物為LifeNetHealth人原代肝細胞中國供應商，可為國內科研機構提供本產品的技術咨詢、產品配套及售后支持服務，如需獲取產品詳細信息可掃描下方訪問網站咨詢曼博生物！

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參考文獻

1. Bioulac-Sage, P., LeBail, B. and Balabaud, C. Liver and biliarytract histology, In:Rodes, J., Benhamou, J.-P., Blei, A. T., Reichen,J. & Rizzetto, M. (eds.)Textbook of Hepatology:From Basic Scienceto Clinical Practice, 3rd Edition.Malden:Wiley Blackwell Publishing,2007

2. Kmiec, Z. Cooperation of liver cells in health and disease.AdvAnat Embryol Cell Biol, 161, Iii-xiii, 1-151, 2001.

3. Klaassen, C. D., Casarett, L. J. and Doull, J. Casarett andDoull’s toxicology the basic science of poisons.McGraw-HillMedical Pub, 2013.

4. Rodes, J. Textbook of hepatology : from basic science to clinicalpractice, 3rd Edition.Malden, Mass., Blackwell, 2007.

5. Ito, Y. and McCuskey, R. Hepatic microcirculation In:Rodes, J.,Benhamou, J., Blei, A., Reichen, J. and Rizzetto, M. (eds.)Textbookof Hepatology:From Basic Sciences to Clinical Practice.3rd Ed. MaldenWiley-Blackwell Publishing, 2007

6. Rappaport, A. M. Microcirculatory units in the mammalianliver.Their arterial and portal components.Bibl Anat, 116-20, 1977.

7. Smith, M. T. and Wills, E. D. Effects of dietary lipid andphenobarbitone on the distribution and concentration of cytochromeP-450 in the liver studied by quantitative cytochemistry.FEBS Lett,127:33-6, 1981.

8. Ugele, B., Kempen, H. J., Kempen, J. M., Gebhardt, R., Meijer, P.,Burger, H. J. and Princen, H. M. 1991.Heterogeneity of rat liverparenchyma in cholesterol 7 alpha-hydroxylase and bile acidsynthesis.Biochem J, 276 ( Pt 1):73-7, 1991

9. Gebhardt, R. and Matz-Soja, M. Liver zonation:Novel aspects of itsregulation and its impact on homeostasis.World J Gastroenterol,20:8491-504, 2017.

10 LeCluyse, E. L., Witek, R. P., Andersen, M. E. and Powers, M. J.Organotypic liver culture models: meeting current challenges intoxicity testing.Crit Rev Toxicol, 42:501-48, 2012.

11. Wojcik, E., Dvorak, C., Chianale, J., Traber, P. G., Keren, D.and Gumucio, J. J. Demonstration by in situ hybridization of thezonal modulation of rat liver cytochrome P-450b and P-450e geneexpression after phenobarbital.J Clin Invest, 82:658-66, 1988.

12. Badr, M. Z., Belinsky, S. A., Kauffman, F. C. and Thurman, R. G.Mechanism of hepatotoxicity to periportal regions of the liver lobuledue to allyl alcohol: role of oxygen and lipid peroxidation.JPharmacol Exp Ther, 238:1138-42, 1986.

13. Przybocki JM, Reuhl KR, Thurman RG, Kauffman FC.Involvement ofnonparenchymal cells in oxygen-dependent hepatic injury by allylalcohol. Toxicol Appl Pharmacol.115(1):57-63, 1992.