用于毒性研究和风险评估的肝器官芯片模型( Liver organ-on-chip models for toxicity studies and risk assessment )

T Messelmani L Morisseau Y Sakai C Legallais AL Goff E Leclerc R Jellali

肝脏是一个关键器官，在新陈代谢中起着关键作用，并确保体内的各种功能，包括体内平衡、必需成分的合成、营养储存和解毒。肝脏作为外源性分子代谢的中心，不断暴露于各种化合物，如药物、农药和环境污染物。这些化合物中的大多数会引起肝毒性，并导致严重和不可逆的肝损伤。为了研究化学物质和药物对肝脏的影响，最常见的是使用动物模型或体外2D细胞培养。然而，从动物模型获得的数据在外推到人类代谢情况时失去了相关性，并引起了伦理问题，而2D静态培养对人类体内代谢和毒性的预测很差。因此，广泛需要开发用于毒理学研究的相关体外肝脏模型。近年来，组织工程、生物材料、微制造和细胞生物学的进展为毒理学研究的更相关的体外模型创造了机会。在这些模型中，肝脏芯片器官（OoC）通过再现细胞/器官或一组器官的体内行为、受控的生理微环境和体内细胞代谢反应，显示出有希望的结果。在这篇综述中，我们讨论了肝脏器官芯片技术的发展及其在毒性研究中的应用。首先，我们介绍了肝脏的生理学，并总结了用于毒性研究的传统实验模型。然后我们介绍肝脏OoC技术，包括一般概念，使用的材料，细胞来源和不同的方法。我们回顾了突出的肝脏OoC和整合肝脏的多OoC用于药物和化学毒性研究。最后，我们总结了发展或改进肝脏OoC模型的未来挑战和方向。

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