關(guān)鍵詞：人肝非實(shí)質(zhì)細(xì)胞；肝NPC；肝細(xì)胞模型；肝臟微環(huán)境；肝病研究；原代肝細(xì)胞，肝非實(shí)質(zhì)細(xì)胞

摘要：本文解析肝NPC的定義、分類與核心功能，闡述其突破單一肝細(xì)胞模型瓶頸，助力肝病科研與新藥研發(fā)。

在肝病機(jī)制研究、藥物肝毒性篩選、新藥研發(fā)的核心實(shí)驗(yàn)中，你是否反復(fù)遭遇這些瓶頸：?jiǎn)我辉渭?xì)胞模型體外快速去分化，藥物篩選結(jié)果與臨床體內(nèi)數(shù)據(jù)偏差大，體外模型無法復(fù)現(xiàn)肝臟炎癥、纖維化等核心病理表型？

上述瓶頸的核心根源是傳統(tǒng)模型忽略了占肝臟細(xì)胞總數(shù)30%~40%、構(gòu)成肝臟核心微環(huán)境的關(guān)鍵細(xì)胞群——人肝臟非實(shí)質(zhì)細(xì)胞（Hepatic Non-Parenchymal Cells,簡(jiǎn)稱肝NPC）。本文由曼博生物技術(shù)團(tuán)隊(duì)整理，將系統(tǒng)解析肝NPC的定義、分類、細(xì)胞表征、核心作用與科研應(yīng)用，為你的肝病研究提供更貼近體內(nèi)真實(shí)環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化解決方案。

一、肝非實(shí)質(zhì)細(xì)胞（NPC）的核心定義

肝臟細(xì)胞主要分為兩大功能群：一是占肝臟體積80%、負(fù)責(zé)核心代謝、合成、解毒功能的肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞（即成熟肝細(xì)胞）；二是肝非實(shí)質(zhì)細(xì)胞（NPCs），即肝臟內(nèi)除肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞外，所有構(gòu)成肝臟微環(huán)境的細(xì)胞類群的統(tǒng)稱，其占肝臟細(xì)胞總數(shù)的30%~40%，是肝臟穩(wěn)態(tài)維持、損傷應(yīng)答、炎癥與纖維化進(jìn)程的核心調(diào)控者。

不同于僅承擔(dān)代謝功能的肝細(xì)胞，肝NPC是肝臟與全身循環(huán)、免疫系統(tǒng)交互的核心樞紐，也是肝臟病理進(jìn)程的「啟動(dòng)開關(guān)」與「核心效應(yīng)器」。通過與肝細(xì)胞形成精密的細(xì)胞互作網(wǎng)絡(luò)，肝NPC直接決定了肝臟體外模型的生理相關(guān)性，是重構(gòu)體內(nèi)真實(shí)肝臟微環(huán)境的核心組分。

圖1.肝臟的代表性細(xì)胞類型，以及其在健康與疾病狀態(tài)下分泌的相應(yīng)自分泌和旁分泌信號(hào)

二、人肝NPC的分類與功能

人肝NPC的核心功能類群包括庫(kù)普弗細(xì)胞、肝星狀細(xì)胞、肝竇內(nèi)皮細(xì)胞三大類，各類群具有高度特異性的細(xì)胞表型與功能特征，分離純化后可穩(wěn)定保留其原生生物學(xué)特性，是肝病研究的核心工具細(xì)胞。

2.1庫(kù)普弗細(xì)胞（Kupffer Cells, KCs）

庫(kù)普弗細(xì)胞是定居于肝血竇腔內(nèi)的肝臟常駐巨噬細(xì)胞，其起源具有雙重性。在胚胎期，它們主要來源于卵黃囊中的集落刺激因子-1受體陽性（CSF1R+）紅系祖細(xì)胞，在胎肝中定位并自我更新，形成肝臟駐留的巨噬細(xì)胞池。成年后，除了自我維持外，骨髓來源的單核細(xì)胞可被募集至肝臟，并分化成單核來源巨噬細(xì)胞（MoMFs），以補(bǔ)充或替代庫(kù)普弗細(xì)胞。庫(kù)普弗細(xì)胞占肝非實(shí)質(zhì)細(xì)胞（NPC）總數(shù)的20%–35%，占全身組織駐留巨噬細(xì)胞總量的80%以上，是肝臟固有免疫的核心，高表達(dá)模式識(shí)別受體與吞噬相關(guān)受體。

庫(kù)普弗細(xì)胞是定居于肝血竇腔內(nèi)的肝臟常駐巨噬細(xì)胞，由骨髓祖細(xì)胞分化而來的循環(huán)單核細(xì)胞發(fā)育形成，占肝NPC總數(shù)的20%-35%，占全身巨噬細(xì)胞總量的80%-90%以上，是肝臟固有免疫的核心，高表達(dá)模式識(shí)別受體與吞噬相關(guān)受體。

圖2.人庫(kù)普弗細(xì)胞（Kupffer Cells, KCs）

庫(kù)普弗細(xì)胞的核心功能

①庫(kù)普弗細(xì)胞是免疫介導(dǎo)藥物特異質(zhì)性肝損傷（iDILI）的關(guān)鍵效應(yīng)細(xì)胞。臨床藥物性肝損傷（DILI）中具有明顯的免疫參與成分，單一肝細(xì)胞培養(yǎng)體系無法模擬免疫相關(guān)損傷通路，這是體外肝毒性預(yù)測(cè)與臨床結(jié)果存在偏差的重要因素。；

②NASH/肝炎病理進(jìn)程的核心驅(qū)動(dòng)者：通過分泌促炎/抗炎因子，調(diào)控肝臟炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，是NASH模型必須的核心組分（單一肝細(xì)胞僅能誘導(dǎo)脂肪變性，無法復(fù)現(xiàn)炎癥表型）；

③肝纖維化進(jìn)展的核心調(diào)控者：活化的KCs可強(qiáng)力激活肝星狀細(xì)胞，加速膠原沉積，是抗纖維化藥物篩選的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2.2人肝星狀細(xì)胞（Hepatic Stellate Cells, HSCs）

人肝星狀細(xì)胞（又稱肝星形細(xì)胞）定位于肝細(xì)胞與肝竇內(nèi)皮細(xì)胞之間的 Disse 間隙，是肝臟穩(wěn)態(tài)維持與纖維化進(jìn)程的核心效應(yīng)細(xì)胞。人體約70%–90%的功能性維生素A儲(chǔ)存于肝臟，其中70%–95%的肝內(nèi)維生素A以視黃酯形式儲(chǔ)存在靜息態(tài)肝星狀細(xì)胞的脂滴中，這是肝星狀細(xì)胞核心的生理功能之一。肝星狀細(xì)胞活化后可轉(zhuǎn)型為肌成纖維細(xì)胞，是肝臟細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的主要合成細(xì)胞。

圖2.人肝星狀細(xì)胞（Hepatic Stellate Cells, HSCs）

人肝星狀細(xì)胞科研核心功能

①肝纖維化/肝硬化研究的核心靶點(diǎn)：HSCs活化是肝纖維化發(fā)生的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)環(huán)節(jié)，其活化狀態(tài)與功能調(diào)控是抗纖維化藥物研發(fā)的重要方向；

②維持肝臟微環(huán)境穩(wěn)態(tài)：靜息態(tài)HSCs可分泌細(xì)胞因子與ECM，協(xié)同LSECs共同維持肝細(xì)胞極性與分化狀態(tài)及肝臟微環(huán)境的結(jié)構(gòu)與功能穩(wěn)態(tài)；

③肝癌微環(huán)境的核心組分：活化的HSCs可通過多種機(jī)制參與腫瘤微環(huán)境重塑，調(diào)控肝癌細(xì)胞的增殖、侵襲與轉(zhuǎn)移過程，是肝癌基礎(chǔ)研究與靶向藥物研發(fā)的重要細(xì)胞模型。

2.3肝竇內(nèi)皮細(xì)胞（Liver Sinusoidal Endothelial Cells, LSECs）

肝竇內(nèi)皮細(xì)胞是襯于肝血竇內(nèi)壁的特化內(nèi)皮細(xì)胞，約占肝NPC總量的50%以上，肝臟特別有的血管內(nèi)皮細(xì)胞，帶有特征性納米級(jí)窗孔結(jié)構(gòu)，無基底膜，是肝血竇-肝細(xì)胞物質(zhì)交換的頭道屏障，高表達(dá)藥物轉(zhuǎn)運(yùn)體、清道夫受體與代謝酶。

圖3.肝竇內(nèi)皮細(xì)胞（Liver Sinusoidal Endothelial Cells, LSECs）

肝竇內(nèi)皮細(xì)胞核心功能

①維持原代肝細(xì)胞的體內(nèi)表型：通過旁分泌HGF、VEGF等因子，延緩肝細(xì)胞體外去分化，讓代謝酶/轉(zhuǎn)運(yùn)體的穩(wěn)定表達(dá)時(shí)間從7天延長(zhǎng)至14天以上，解決原代肝細(xì)胞快速失活的痛點(diǎn)；

②決定藥物肝內(nèi)處置的關(guān)鍵環(huán)節(jié)：是血液中藥物進(jìn)入肝細(xì)胞的通道，直接影響藥物的攝取、分布與清除，單一肝細(xì)胞模型無法復(fù)現(xiàn)該過程；

③肝纖維化/肝損傷的起始調(diào)控者：其窗孔消失、毛細(xì)血管化是肝星狀細(xì)胞活化的核心扳機(jī)，是抗纖維化藥物研發(fā)的關(guān)鍵靶點(diǎn)。

三、肝NPC如何讓肝病研究突破單一模型的局限？

隨著肝病研究的深入，單一肝細(xì)胞模型的生理局限性已成為制約研究進(jìn)展與新藥研發(fā)的核心瓶頸。引入肝NPC構(gòu)建的多細(xì)胞共培養(yǎng)體系，可解決傳統(tǒng)模型的缺陷，讓研究結(jié)果更貼近體內(nèi)真實(shí)環(huán)境，目前已應(yīng)用于以下核心科研場(chǎng)景。

3.1藥物ADME-Tox評(píng)價(jià)與肝毒性篩選

單一肝細(xì)胞模型僅能復(fù)現(xiàn)肝細(xì)胞直接介導(dǎo)的藥物代謝與毒性，無法覆蓋肝竇內(nèi)皮細(xì)胞介導(dǎo)的藥物轉(zhuǎn)運(yùn)、庫(kù)普弗細(xì)胞介導(dǎo)的免疫特異質(zhì)性肝損傷（DILI），導(dǎo)致體外篩選結(jié)果與臨床體內(nèi)數(shù)據(jù)不符，是新藥研發(fā)后期臨床失敗的核心原因之一。

構(gòu)建肝細(xì)胞+肝竇內(nèi)皮細(xì)胞+庫(kù)普弗細(xì)胞的共培養(yǎng)體系，可1:1復(fù)現(xiàn)體內(nèi)肝臟的藥物處置全流程，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)藥物的肝內(nèi)攝取、代謝、清除過程，同時(shí)覆蓋直接肝毒性、免疫特異質(zhì)性肝毒性等多種類型肝毒性評(píng)價(jià)，大幅降低假陽性/假陰性率，提升新藥研發(fā)的成功率。目前，F(xiàn)DA與EMA已明確推薦，在藥物肝毒性評(píng)價(jià)中優(yōu)先使用包含肝NPC的高生理相關(guān)性體外模型。

3.2 NAFLD/NASH與肝纖維化機(jī)制研究及藥物篩選

單一肝細(xì)胞模型僅能誘導(dǎo)肝細(xì)胞脂肪變性，無法復(fù)現(xiàn)NASH的三大核心病理特征——炎癥、氣球樣變、纖維化，導(dǎo)致絕大多數(shù)在單一模型中有效的候選藥物，在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中無效。構(gòu)建肝細(xì)胞+肝竇內(nèi)皮細(xì)胞+庫(kù)普弗細(xì)胞+肝星狀細(xì)胞的四細(xì)胞共培養(yǎng)體系，可在體外同步復(fù)現(xiàn)NASH從脂肪變性→炎癥→纖維化的全病理進(jìn)程，真實(shí)模擬體內(nèi)疾病的發(fā)生發(fā)展機(jī)制。該體系是目前抗NASH、抗纖維化藥物篩選的金標(biāo)準(zhǔn)模型，可大幅提升體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)的一致性，為新藥研發(fā)提供更可靠的體外篩選體系。

3.3 3D肝臟類器官與生物人工肝構(gòu)建

僅使用單一肝細(xì)胞構(gòu)建的3D類器官或生物人工肝，肝細(xì)胞快速去分化，代謝功能快速丟失，功能維持時(shí)間短、解毒能力有限，無法滿足長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)與臨床應(yīng)用的需求。

肝NPC可作為類器官構(gòu)建的核心支持細(xì)胞，與肝細(xì)胞共培養(yǎng)于3D體系中模擬肝臟微環(huán)境，可長(zhǎng)期維持肝細(xì)胞的分化狀態(tài)與代謝功能，大幅提升3D肝臟模型的穩(wěn)定性與功能完整性?；诟渭?xì)胞+肝NPC構(gòu)建的生物人工肝，解毒能力與功能維持時(shí)間較傳統(tǒng)模型明顯提升，是終末期肝衰竭治療的研發(fā)方向。

四、總結(jié)

肝非實(shí)質(zhì)細(xì)胞作為肝臟微環(huán)境的核心調(diào)控者，是破解傳統(tǒng)單一肝細(xì)胞模型體外失活、數(shù)據(jù)與臨床脫節(jié)、病理表型無法復(fù)現(xiàn)等核心瓶頸的關(guān)鍵。本文系統(tǒng)解析了庫(kù)普弗細(xì)胞、肝星狀細(xì)胞、肝竇內(nèi)皮細(xì)胞三大NPC類群的功能特性，明確了其在藥物ADME-Tox評(píng)價(jià)、NASH肝纖維化機(jī)制研究、3D肝臟類器官構(gòu)建等核心科研場(chǎng)景的重要價(jià)值。針對(duì)原代NPC分離難度大、供體差異干擾實(shí)驗(yàn)重復(fù)性等行業(yè)痛點(diǎn)，LifeNet Health可提供標(biāo)準(zhǔn)化人原代肝NPC產(chǎn)品，支持同供體肝細(xì)胞與NPC配套供應(yīng)，穩(wěn)定保留細(xì)胞原生表型，為肝病領(lǐng)域科研工作提供合規(guī)、可靠的細(xì)胞工具支撐。

上海曼博生物作為L(zhǎng)ifeNet Health在中國(guó)供應(yīng)商，曼博生物直售人原代肝細(xì)胞。

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五、肝非實(shí)質(zhì)細(xì)胞（NPC）相關(guān) FAQ

Q1：什么是肝非實(shí)質(zhì)細(xì)胞（肝NPC）？

A1：肝臟內(nèi)除肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞外，構(gòu)成肝臟微環(huán)境的細(xì)胞群統(tǒng)稱，占肝臟細(xì)胞總數(shù)30%~40%，是肝臟穩(wěn)態(tài)維持、損傷應(yīng)答的核心調(diào)控者。

Q2：人肝非實(shí)質(zhì)細(xì)胞（NPC）主要包含哪些核心細(xì)胞類群？

A2：人肝NPC的核心功能類群包括庫(kù)普弗細(xì)胞（肝臟常駐巨噬細(xì)胞）、人肝星狀細(xì)胞（肝纖維化核心效應(yīng)細(xì)胞）、肝竇內(nèi)皮細(xì)胞（肝臟物質(zhì)交換屏障）三大類。

Q3：?jiǎn)我桓渭?xì)胞模型的核心局限是什么？

A3：體外快速去分化，無法復(fù)現(xiàn)肝臟炎癥、纖維化等病理表型，藥篩結(jié)果與臨床數(shù)據(jù)偏差大，實(shí)驗(yàn)重復(fù)性差。

Q4：肝NPC能解決單一肝細(xì)胞模型的哪些痛點(diǎn)？

A4：可重構(gòu)肝臟真實(shí)微環(huán)境，延緩肝細(xì)胞去分化，復(fù)現(xiàn)肝病全病理進(jìn)程，提升藥篩數(shù)據(jù)與臨床的一致性，降低實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)波動(dòng)。

Q5：同供體肝NPC+肝細(xì)胞組合的核心優(yōu)勢(shì)是什么？

A5：從源頭消除供體個(gè)體差異，大幅提升實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)穩(wěn)定性與可重復(fù)性，構(gòu)建的模型生理相關(guān)性更高，

本文基于LifeNet Health公開資料由其中國(guó)供應(yīng)商上海曼博生物整理，僅用于科研信息分享。上海曼博生物可提供人肝非實(shí)質(zhì)細(xì)胞（NPC）、人原代肝細(xì)胞、Kupffer Cells、肝星狀細(xì)胞（HSCs）、肝竇內(nèi)皮細(xì)胞（LSECs）及相關(guān)肝病研究細(xì)胞產(chǎn)品，支持藥物ADME-Tox評(píng)價(jià)、NASH/NAFLD研究、肝纖維化研究及3D肝臟模型構(gòu)建等科研應(yīng)用。