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该期《生物活性材料》杂志封面。
肝脏作为人体最大的代谢器官,在药物代谢、蛋白质合成和解毒过程中具有至关重要的作用。然而,传统体外肝脏模型(如肝细胞单层培养和动物模型)在模拟人体肝脏复杂功能方面存在显著局限性,难以满足现代药物开发和代谢研究的需求。
针对这一局限,一起彩彩票网官方网肝胆胰中心王韫芳教授团队创新性地构建了功能性组织工程人源肝脏模型。近日,该研究成果以《脱细胞肝脏生物支架用于构建具有药物代谢功能的离体人源肝脏模型》为题,作为封面文章发表在国际期刊《生物活性材料》(Bioactive Materials)上。王韫芳教授为文章通讯作者,肝胆胰中心柳娟副研究员为第一作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金重大研究计划等支持。
该研究主要有以下三大亮点。
第一,仿生设计。研究团队通过整合去细胞技术、生物材料科学和组织工程学的技术,构建出具有多层次微结构的肝脏类组织,可高效模拟人体肝脏微环境。这一创新性的去细胞肝脏支架不仅保留了原始肝脏的细胞外基质(ECM)结构,还保留了与ECM结合的生物活性分子,为肝细胞提供了一个适宜的生长和分化环境。
第二,功能优化。该模型不仅保留了肝细胞的药物代谢和解毒功能,还在蛋白质合成和酶促反应中表现出与人体内肝脏相近的活性。这一特性使得模型在评估药物安全性和有效性方面具有高度可靠性,为新药开发和个性化医疗提供了强有力的工具。
第三,研究应用。药物代谢实验显示,该模型在模拟体内肝脏毒性和药物代谢功能方面能力显著,特别是在探索药物诱导的肝脏损伤机制方面很有潜力。此外,该模型还显示出高药物代谢酶活性,为研究药物诱导的肝脏损伤提供了一个有前景的途径。
该研究为生物医学领域提供了高仿真肝脏模型,展示了组织工程技术在药物研发、毒理学评估以及基础医学研究中的潜力。未来,团队将进一步优化模型功能,探索其在肝病机制研究和再生医学中的应用可能性。
另悉,王韫芳/柳娟课题组在国际综合性期刊《探索》(Exploration)发表的一篇综述文章近期荣获“威立中国高贡献作者奖”。该论文发表后3个月内下载量为759次,受到全球学者的广泛关注和认可。
《探索》上发表的文章深入探讨了组织工程领域中生物活性支架的发展,特别是脱细胞细胞外基质(dECM)的应用与创新。组织工程作为一门新兴的交叉学科,主要利用生物医学技术重建器官和组织,重点在于开发能够精确复制原生组织和器官复杂微环境的仿生支架系统。dECM作为一种三维、非免疫原性的支架,富含生物活性成分,为组织再生提供了理想的候选材料。文章批判性地评估了dECM支架的最新技术,包括不同组织的脱细胞技术、质量控制和交联方法,并重点介绍了dECM组分的功能特性及其在多器官组织工程和生物医学方面的最新应用。同时,作者还讨论了脱细胞支架目前面临的挑战和局限性,并对该领域的未来发展方向提出了展望。
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