兼顾规模与精度：用于先导物优化筛选与探索性毒理学的肝脏微生理系统（Liver MPS）

本文摘要：CN Bio肝脏MPS兼具高通量筛选与深度毒理分析能力：Liver-48用于先导物毒性初筛，快速经济；Liver-12解析DILI分子机制，贴近人体反应，助力临床前安全评价与准确的研发决策。

关键词：肝脏MPS、肝微生理系统、肝脏微生理系统、药物诱导肝损伤、DILI、先导物筛选、毒理机制、临床前评价、Liver-48、Liver-12、生理相关性、PhysioMimix

本文为CN Bio在SOT2026毒理学博览会上的三张海报之一，如需原文可点击联系曼博生物获取。

图：SOT2026年会暨毒理学博览会

本文亮点

建立Liver-48高通量筛选+Liver-12深度解析的双肝脏MPS体系，兼顾快速初筛与机制深挖，可准确还原人体肝损伤反应、捕捉供体差异及剂量/时间依赖性毒性，快速经济、贴近真实生理，为药物临床前安全评价提供高转化价值的可靠模型。

一、候选药物安全性筛选和探索性毒理学的双利器

预测临床安全性是药物研发的关键瓶颈，临床前模型转化性不足，常导致药物研发后期失败。微生理系统（MPS，即器官芯片）通过长期培养并深度解析人体微组织，可直接关联人类生理，为该挑战提供解决方案。本文展示肝脏MPS在药物诱导肝损伤（DILI）评估中的两大应用场景：

1.Liver-48板：用于先导物毒性风险及供体特异性风险的高通量筛选；

2.Liver-12板：用于不良事件的深度机制解析。

二、肝脏DILI评估：Liver-48与Liver-12双板体系实验流程

采用PhysioMimix Core系统的Liver-12与Liver-48板，在灌注条件下，将人原代肝细胞（PHH）与库普弗细胞（KC）培养于工程化支架上，形成微组织，培养周期8–14天，见图一。

· Liver-48：设置3–7个化合物浓度梯度，给药4天，设0.1% DMSO为溶剂照；

· Liver-12：采用三种工具药物（双氯芬酸、曲格列酮、吡格列酮），按临床等效浓度（CEC）及1.5×CEC给药10天，设0.1% DMSO为溶剂对照；

· 所有处理随机排布，每组设三重复。

图1.PhysioMimix可维持Liver-48/Liver-12肝脏微组织

A：PhysioMimix（控制器+docking扩展底座+driver驱动器）

B：Liver-48板

C：Liver-12板

D：肝芯片截面：3D肝细胞支架、流体流、微型泵

E：Liver-48/Liver-12微组织染色：白蛋白（绿）、肌动蛋白（红）、细胞核（蓝）

三、Liver-48板：用于先导物毒性风险及供体特异性风险的高通量筛选

1.Liver-48可生成功能稳定的肝脏微组织，实验结果见图2。

图2.Liver-48可生成功能稳定的肝脏微组织，3次独立重复实验（每实验 2 块板），培养第4天检测白蛋白、尿素分泌指标，统计结果显示一致性良好。

2. Liver-48可捕捉曲格列酮的毒性风险实验结果见图3。

图3.Liver-48可捕捉曲格列酮的毒性风险，曲格列酮（DILI风险8级）与吡格列酮（DILI风险3级）以7个浓度梯度给药4天；给药48小时后检测功能指标（白蛋白、尿素）与活性指标（ATP、ALT、AST），绘制EC50曲线。

3.Liver-48可识别供体间药物敏感性差异，实验结果见图4。

图4.Liver-48可识别供体间药物敏感性差异，氯丙嗪（DILI风险2级）以3个浓度给药4天，每2天取样检测ALT（活性）、白蛋白（功能）；结果显示：供体1敏感性明显高于供体2。

四、Liver-12板：用于不良事件的深度机制解析

1.Liver-12可检测时间/剂量依赖性氧化应激与细胞死亡，实验结果见图5。

图5.Liver-12可检测时间/剂量依赖性氧化应激与细胞死亡，双氯芬酸以临床浓度（CEC）及1.5×CEC给药10天，每48小时取样，检测氧化应激（ARG-1、MDH、SDH）与细胞死亡（CK-18坏死/凋亡）标志物，结果以溶媒对照组倍数变化表示。

2. Liver-12转录组分析捕捉胆汁酸通路基因表达变化，实验结果见图6。

图6. Liver 12转录组分析捕捉胆汁酸通路基因表达变化，双氯芬酸、曲格列酮、吡格列酮以1.5×CEC给药10天，终点取样RNA测序，筛选胆汁酸合成/转运相关差异基因（adj.p<0.05、|log2FC|>1）。

3.Liver-12转录组揭示主要毒性通路，实验结果见图7。

图7.Liver-12转录组揭示主要毒性通路，三种工具药物以CEC给药后，差异基因热图显示核心肝毒性通路表达变化（按adj.p值排序，log2倍数变化标注）。

五、CN Bio肝脏MPS双板体系的应用价值与验证结论

我们已验证肝脏微生理系统（Liver MPS）具备稳定性、可靠性，并适用于多种应用场景：

• Liver-48板：用于高人体相关性的先导化合物优化筛选；

• Liver-12板：用于药物不良事件的深度机制解析。

Liver-48板每板含48个培养孔，单次实验可产出288个样本，支持大规模化合物库、宽浓度梯度、多条件或多供体筛选。在传统二维或类器官高通量筛选（HTS）后使用，可提高早期筛选灵敏度、强化决策依据，同时保持成本效益。

Liver-12板每板含12个培养孔，单次实验产出72个样本，用于探索性毒理学研究，可深入解析药物诱导肝损伤（DILI）的分子通路机制。

综上，PhysioMimix肝损伤检测体系为药物安全性研究提供了更稳健、更贴近人体的评价方法。其数据可支持重新评估、终止项目、审慎推进或信心推进等关键研发决策。

本文基于CN Bio公开资料由其中国提供商上海曼博生物整理，仅用于科研信息分享。上海曼博生物可提供CN Bio器官芯片、PhysioMimix系统、Liver MPS肝脏微生理系统、Liver-48高通量筛选、Liver-12深度毒理分析及DILI药物诱导肝损伤研究相关产品与技术支持，支持先导物优化筛选、药物安全性评价、探索性毒理学研究及临床前转化研究应用。（点击查看CN BIO器官芯片系统解决方案）

六、扩展阅读

1.LifeNetHealth人类肝脏原代细胞与培养体系：让每一次研究都贴近生理真相

2.CN Bio微流控器官芯片系统｜在多种MPS中领跑胆汁淤积性DILI预测

3.SOT2026回顾｜利用CN Bio肝芯片+PBMCs，重现免疫肝毒

4.CN Bio｜用器官芯片进行寡核苷酸的递送及疗效研究