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目前基于肝纖維化模型的病理及藥物研究局限性較強，例如2D細胞培養(yǎng)過于簡單，無法模擬肝非實質(zhì)細胞與肝實質(zhì)細胞在復(fù)雜三維空間中的相互作用。傳統(tǒng)肝類器官3D模型通常細胞種類單一，缺乏關(guān)鍵免疫組分且難以主動誘導(dǎo)纖維化以用于疾病造模。動物模型周期長、種屬差異大，其致病機制與人類臨床存在差距。因此，能夠整合多種細胞類型、高度模擬體內(nèi)真實微環(huán)境的3D肝纖維化模型，將是精準(zhǔn)研究疾病機制和藥物篩選的理想工具。

樸衡博邁開發(fā)的人源化3D肝纖維化模型（NF-HS-2-01）采用成熟的人原代肝實質(zhì)細胞、肝竇內(nèi)皮細胞、肝星狀細胞與庫普弗細胞構(gòu)建。該模型克服了傳統(tǒng)肝類器官成熟度不足與細胞類型單一的缺陷，相比普通2D細胞培養(yǎng)，能更有效地重現(xiàn)肝臟生理微環(huán)境，且無種屬差異。其細胞活性及代謝能力顯著優(yōu)于傳統(tǒng)2D系統(tǒng)，加之建模周期短，可快速應(yīng)用于高通量藥物篩選。

一代模型（NF-HS-2-01）適用于藥物效果的初步篩選與評估；二代模型（NF-HS-2-02）能夠進一步形成纖維化屏障結(jié)構(gòu)，從而更真實地模擬肝纖維化的病理微環(huán)境，尤其適用于評估藥物能否有效突破纖維化物理屏障并發(fā)揮治療作用。

人源化3D肝纖維化模型已成為研究肝纖維化發(fā)病機制和進行高通量藥物篩選的理想工具，并且已得到學(xué)界廣泛認可。截至目前，基于我司人源化3D肝纖維化模型的研究成果已在多個高水平期刊上發(fā)表，包括 Hepatology、Cellular & Molecular Immunology等。

圖1   一代肝纖維化模型

圖2  二代肝纖維化模型

研究特定基因 / 細胞對肝纖維化作用
人源化3D纖維化模型可以通過明確潛在干預(yù)靶點的作用機制，驗證靶點在復(fù)雜生理條件下的有效性與特異性，減少體內(nèi)實驗的盲目性。同時體外模型可快速篩選與驗證候選分子，為肝纖維化的靶向治療提供前期實驗依據(jù)，推動基礎(chǔ)研究成果向臨床轉(zhuǎn)化。

圖3  過表達TrkB可高效抑制HSCs增殖

2023年發(fā)表于《Hepatology》的一項題為《Tyrosine kinase receptor B attenuates liver fibrosis by inhibiting TGF-β/SMAD signaling》的研究中，研究人員首先在細胞實驗中證實TrkB可抑制肝星狀細胞系LX-2的增殖與活化。為進一步探究其在復(fù)雜生理環(huán)境下的功能，他們利用樸衡博邁的3D肝臟模型進行了驗證，結(jié)果發(fā)現(xiàn)即使存在細胞間相互作用，TrkB依然能有效抑制HSCs的增殖。該結(jié)論排除了TrkB功能僅是單一細胞反應(yīng)的局限性，證實了其在更貼近體內(nèi)的微環(huán)境中仍能發(fā)揮抗纖維化作用。

研究特定代謝產(chǎn)物/因子 / 藥物對肝纖維化作用

3D 模型彌補了 2D 培養(yǎng)無法模擬細胞間復(fù)雜互作的局限，可利用該模型驗證特定代謝物、藥物或因子對肝纖維化的影響。

圖4  IPA有效抑制肝纖維化進程

2025年發(fā)表于《Cellular & Molecular Immunology》的一項題為《Gut-derived indole propionic acid alleviates liver fibrosis by targeting profibrogenic macrophages via the gut?liver axis》的研究，研究人員在小鼠纖維化模型中證明 IPA （吲哚丙酸）可緩解肝纖維化，隨后使用樸衡博邁3D模型進一步驗證了IPA的抗纖維化效果，且明確其作用是抑制膠原沉積和 HSC 活化，由此形成體內(nèi)-體外的雙重證據(jù)鏈，大幅提升 IPA 作為抗纖維化候選分子的臨床轉(zhuǎn)化可信度。

產(chǎn) 品 目 錄

參考文獻
1. Wei, J. et al. Designer cellular spheroids with DNA origami for drug screening. Science Advances 10, eado9880 (2024).
2. Song, Y. et al. Tyrosine kinase receptor B attenuates liver fibrosis by inhibiting TGF-β/SMAD signaling. Hepatology 78, 1433-1447 (2023).
3. Luo, Y. et al. Gut-derived indole propionic acid alleviates liver fibrosis by targeting profibrogenic macrophages via the gut?liver axis. Cellular & Molecular Immunology (2025).