[发明专利]一种肝脏模型及其制备方法和用途

说明书

本发明涉及医药领域，特别是涉及一种肝脏模型及其制备方法和用途，所述肝脏模型通过将所述类肝细胞在垂直旋转培养装置中培养获得，类肝细胞为依次用第一培养液、第二培养液、第三培养液、第四培养液诱导胚胎干细胞系而得到。本发明的肝脏模型有益于个性化医疗、化合物肝脏毒性等领域的研究，具备常规细胞模型的一般特性，在使用相对较少的人力情况下也可高效地获得在体外构建具有肝脏特征的三维肝脏模型；肝脏模型的制备耗时短，效率高，可重复性强，可满足肝脏毒性测试用生物供体的持续提供需求，满足个性化医疗、化合物肝脏毒性等生物医药领域的研究。

技术领域

本发明涉及医药领域，特别是涉及一种肝脏模型及其制备方法和用途。

背景技术

肝脏是人体内化合物的重要代谢器官，经肝脏代谢后，化合物的毒性可发生变化，因此，肝脏是化合物毒性最主要的靶器官之一。目前我们日常生活中接触的化合物数量已超过30000种，包括药物、食品添加剂、保健品等。其中，明确可诱导肝损伤的化合物超过1000种，所以外源性化合物诱导的肝损伤无疑是化合物风险评估和管理中的一个重要指标。然而，随着工业化程度的快速进行，每年新的化合物数目剧增，而传统的化合物毒性测试却因耗时长、耗资高、耗人时人力等客观因素制约，测试的效率和速率明显落后于化合物数目的增长，因此产生了巨大的毒性信息的缺口，也凸显出对化合物毒性的准确评价是保障人类健康的重要前提。因此，开发精准、快速、高通量的毒性测试体系和方法的任务迫在眉睫。

肝脏是具有显著种属差异性的器官之一，因代谢特征存在明显的种属间差异，因此利用实验动物开展的肝毒性研究既不能准确反映人类基因型的响应方式，亦不能准确地体现出化合物导致肝脏损伤的疾病或者有害效应表型。

另外，目前肝脏毒性的体外实验多以二维培养的肝细胞为实验材料。但是目前许多研究报道中以二维培养的肝细胞由于缺少合理的细胞间或者细胞外基质的联系，用于反映化学品肝脏毒性时是存在缺陷的；而经三维细胞培养体系，可获得更贴近器官特性的组织。

由于人的原代细胞较难获得，且因供体不同而存在着较大的批次和来源间差异，故虽可作为人源细胞的来源，但其不稳定性无疑限制了原代细胞在化合物毒性测试及毒理学机制研究中的使用；而目前实验室研究中常用的肝脏细胞系多为肿瘤来源的(如HepG2，Huh-7等)，故在某些关键的效应特征上与正常的肝脏细胞系存在一定的差异(如代谢酶的缺失等)。因此，借鉴替代方法的思路，高效地建立可准确反映人类生物学特征的体外肝脏模型，用于个性医疗、化合物毒性测试等领域，对保障人类的健康具有非常重大的意义。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种肝脏模型及其制备方法和用途，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种培养基，所述培养基包括第一培养液，以第一培养液总体积为基础计，包括以下成分：

本发明还提供所述培养基在体外诱导胚胎干细胞系分化为类肝细胞中的用途。

本发明还提供一种体外诱导胚胎干细胞系分化为类肝细胞的方法，所述方法包括如下步骤：依次用第一培养液、第二培养液、第三培养液、第四培养液诱导胚胎干细胞系。

本发明还提供一种肝脏模型，所述肝脏模型为通过将所述方法获得的类肝细胞经垂直旋转培养装置自组装形成的细胞团。

本发明还提供所述肝脏模型在阐明制备生物人工肝、肝脏疾病机制研究、肝脏疾病药物的开发、筛选、药理毒理学评价、或化合物肝脏毒性测试中的用途。

本发明还提供所述肝脏模型的制备方法，所述方法包括将上述方法获得的类肝细胞在垂直旋转培养装置中培养。

如上所述，本发明的一种肝脏模型及其制备方法和用途，具有以下有益效果：

1.利用胚胎干细胞系建立体外诱导分化为类肝细胞的方法，可作为人源肝脏细胞的稳定来源；