CN Bio微流控器官芯片系统在多种MPS胆汁淤积性DILI预测中的应用
药物诱导的肝损伤（DILI）是药物研发失败的常见原因之一，其中胆汁淤积性DILI因机制复杂、体外预测难度很高，长期成为制药行业药物安全评估的“拦路虎”。
近日，Nitsche等人在《Archives of Toxicology》（2025年）发表的全新研究，为这一行业痛点带来了突破性答案——由德克萨斯农工大学组织芯片验证中心（TEX-VAL）主导的这项研究，通过对不同肝脏微生理系统（MPS）与传统2D静态培养模型的详细机制评估，清晰证实：CN Bio公司的PhysioMimix Liver-12（LC12）肝MPS模型，在胆汁淤积性DILI预测中表现远超其他MPS模型及传统2D培养，成为兼具科学性与实用性的优选工具。曼博生物中国官方直售提供CN Bio PhysioMimix微流控芯片系统，可点击访问曼博生物官网咨询PhysioMimix器官系统信息。
图1：文献Exploring the potential of liver microphysiological systems of varied configurations to model cholestatic chemical effects
这项研究采用严谨的对照设计，将CN Bio公司 PhysioMimix LC12与Mimetas公司2通道、3通道OrganoPlate两种MPS模型，以及传统2D静态培养模型进行全方位对比，同时选用原代人肝细胞（PHH）、HepaRG细胞、人诱导多能干细胞衍生肝细胞（iHeps）三种核心细胞类型，结合多维度终点检测，系统分析了不同MPS架构、细胞来源及培养格式对胆汁酸生物学、转运体调控、代谢功能及机制性损伤通路的影响。这个跨MPS分析强调：1）生物保真度在不同系统之间如何变化；2）适合机械胆汁淤积研究的配置。
图2：CN Bio PhysioMimix微流控器官芯片系统
作为CN Bio的核心产品，PhysioMimix LC12采用传统微孔板尺寸，内置12个微流控腔室，每个腔室配备培养基储液池与带支架、滤膜的培养孔，细胞接种于支架内，通过气动对接站的微泵实现循环培养基流动，流速可灵活调节，能充分模拟体内肝脏的动态微环境。
图3：MPS-LC12微孔板结构
相比之下，Mimetas OrganoPlate系列则通过摇板产生重力驱动的液体灌注，2通道96孔板含96个双通道芯片，3通道40孔板含40个三通道芯片，细胞接种于凝胶通道，灌注方式与PhysioMimix LC12存在本质差异，这也成为两者性能差距的重要原因。
研究通过分析胆汁酸合成、转运体调控（BSEP、MRP2/3等）、核受体信号（FXR、PXR等）、肝细胞应激及线粒体损伤通路、功能生物标志物（白蛋白、尿素、CYP活性）等一系列胆汁淤积相关终点，得出6大核心发现，全面彰显PhysioMimix LC12的性能：
- 稳定的长期肝功能与代谢能力：在30天的测试周期内，PhysioMimix LC12中的PHH和HepaRG细胞始终保持更高的白蛋白、尿素生成量，更稳定的CYP450酶活性及胆汁酸分泌，这得益于其微环境能优化营养与氧气分布、降低剪切应力，为细胞提供更接近体内的生长条件。
- 只有PhysioMimix PHHs检测到改变了胆汁酸分泌：在三种胆汁淤积诱导剂测试中，仅有PhysioMimix LC12的PHH系统能检测到胆汁酸分泌减少——这一指标是胆汁淤积的核心机制特征，也是早期预测DILI的关键。
- 更贴合人体的胆汁酸结合谱：PhysioMimix LC12的PHH培养体系主要产生甘氨酸结合型胆汁酸（人体主导型），而其他模型（如HepG2培养）多产生牛磺酸结合型胆汁酸，这种差异直接影响毒性机制与转运体相互作用的准确性。
- 早期检测亚细胞毒性机制扰动：在其他模型无明显响应的浓度下，PhysioMimix LC12的PHH就能检测到胆汁酸积累、转录组变化及代谢抑制，为机制毒理学研究和风险评估争取了宝贵时间。
- 更贴合临床的剂量-反应关系：其PHH培养体系产生的剂量-反应曲线，与临床暴露阈值、已知胆汁淤积效力排名及人体相关EC50/IC50值高度匹配，大幅提升了模型的预测价值。
- 更高的供体间重复性：与其他MPS模型相比，PhysioMimix LC12的PHH培养体系供体间变异性更低、实验一致性更强，为药物筛选、机制研究及跨研究对比提供了可靠保障。
这项研究的核心启示的是：并非所有肝脏模型都能满足相同的使用场景，模型的生物保真度直接取决于其系统架构与微环境设计。对于体外预测难度大的胆汁淤积性DILI，PhysioMimix LC12凭借科学的设计、出色的性能，为科研人员提供了生理相关性更高、机制信息更丰富的研究工具，助力药企缩短研发周期、降低研发风险，破解DILI预测难题。
想要深入研读这项重磅研究的完整实验细节、数据解析与机制分析，参考《Exploring the potential of liver microphysiological systems of varied configurations to model cholestatic chemical effects》（Nitsche et al., Archives of Toxicology, 2025），您可直接联系曼博生物获取原文。
作为肝MPS领域的标杆产品，CN Bio PhysioMimix LC12以此次研究为佐证，重新定义了胆汁淤积性DILI体外预测的行业标准，为药物安全评估注入新动能，助力医药行业高质量发展。
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