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該期《生物活性材料》雜志封面。
肝臟作為人體最大的代謝器官，在藥物代謝、蛋白質(zhì)合成和解毒過程中具有至關(guān)重要的作用。然而，傳統(tǒng)體外肝臟模型（如肝細(xì)胞單層培養(yǎng)和動(dòng)物模型）在模擬人體肝臟復(fù)雜功能方面存在顯著局限性，難以滿足現(xiàn)代藥物開發(fā)和代謝研究的需求。
針對(duì)這一局限，清華大學(xué)附屬北京清華長庚醫(yī)院肝膽胰中心王韞芳教授團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性地構(gòu)建了功能性組織工程人源肝臟模型。近日，該研究成果以《脫細(xì)胞肝臟生物支架用于構(gòu)建具有藥物代謝功能的離體人源肝臟模型》為題，作為封面文章發(fā)表在國際期刊《生物活性材料》（Bioactive Materials）上。王韞芳教授為文章通訊作者，肝膽胰中心柳娟副研究員為第一作者。該研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃等支持。
該研究主要有以下三大亮點(diǎn)。
第一，仿生設(shè)計(jì)。研究團(tuán)隊(duì)通過整合去細(xì)胞技術(shù)、生物材料科學(xué)和組織工程學(xué)的技術(shù)，構(gòu)建出具有多層次微結(jié)構(gòu)的肝臟類組織，可高效模擬人體肝臟微環(huán)境。這一創(chuàng)新性的去細(xì)胞肝臟支架不僅保留了原始肝臟的細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）結(jié)構(gòu)，還保留了與ECM結(jié)合的生物活性分子，為肝細(xì)胞提供了一個(gè)適宜的生長和分化環(huán)境。
第二，功能優(yōu)化。該模型不僅保留了肝細(xì)胞的藥物代謝和解毒功能，還在蛋白質(zhì)合成和酶促反應(yīng)中表現(xiàn)出與人體內(nèi)肝臟相近的活性。這一特性使得模型在評(píng)估藥物安全性和有效性方面具有高度可靠性，為新藥開發(fā)和個(gè)性化醫(yī)療提供了強(qiáng)有力的工具。
第三，研究應(yīng)用。藥物代謝實(shí)驗(yàn)顯示，該模型在模擬體內(nèi)肝臟毒性和藥物代謝功能方面能力顯著，特別是在探索藥物誘導(dǎo)的肝臟損傷機(jī)制方面很有潛力。此外，該模型還顯示出高藥物代謝酶活性，為研究藥物誘導(dǎo)的肝臟損傷提供了一個(gè)有前景的途徑。
該研究為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域提供了高仿真肝臟模型，展示了組織工程技術(shù)在藥物研發(fā)、毒理學(xué)評(píng)估以及基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究中的潛力。未來，團(tuán)隊(duì)將進(jìn)一步優(yōu)化模型功能，探索其在肝病機(jī)制研究和再生醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用可能性。
另悉，王韞芳/柳娟課題組在國際綜合性期刊《探索》（Exploration）發(fā)表的一篇綜述文章近期榮獲“威立中國高貢獻(xiàn)作者獎(jiǎng)”。該論文發(fā)表后3個(gè)月內(nèi)下載量為759次，受到全球?qū)W者的廣泛關(guān)注和認(rèn)可。
《探索》上發(fā)表的文章深入探討了組織工程領(lǐng)域中生物活性支架的發(fā)展，特別是脫細(xì)胞細(xì)胞外基質(zhì)（dECM）的應(yīng)用與創(chuàng)新。組織工程作為一門新興的交叉學(xué)科，主要利用生物醫(yī)學(xué)技術(shù)重建器官和組織，重點(diǎn)在于開發(fā)能夠精確復(fù)制原生組織和器官復(fù)雜微環(huán)境的仿生支架系統(tǒng)。dECM作為一種三維、非免疫原性的支架，富含生物活性成分，為組織再生提供了理想的候選材料。文章批判性地評(píng)估了dECM支架的最新技術(shù)，包括不同組織的脫細(xì)胞技術(shù)、質(zhì)量控制和交聯(lián)方法，并重點(diǎn)介紹了dECM組分的功能特性及其在多器官組織工程和生物醫(yī)學(xué)方面的最新應(yīng)用。同時(shí)，作者還討論了脫細(xì)胞支架目前面臨的挑戰(zhàn)和局限性，并對(duì)該領(lǐng)域的未來發(fā)展方向提出了展望。
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