3D肝细胞遗传毒性检测方法的建立

目的 采用人源化肝细胞HepG2细胞与3D细胞培养技术在体外建立3D肝细胞模型,用不同的模式化合物分别建立3D肝细胞微核组学试验方法(cytokinesis-block micro-nucleus cytome,CBMN-cyt)及3D肝细胞彗星试验方法.方法 采用无支架培养方式,选取球体外观、球体内部细胞存活率、Ⅰ和Ⅱ相代谢酶基因表达及肝脏特异性生物标志物表达作为检测指标评估球体生长特性,确定3D肝细胞球体最佳培养条件,并探索3D肝细胞模型用于体外微核组学试验和体外彗星试验的适用性.结果 3D肝细胞模型的最佳培养条件为5 ×103 个细胞/20 μL/滴接种,培养7 d.采用体内外微核阳性化合物丝裂霉素C(mitomycin C,MMC)初步建立了3D肝细胞微核组学方法,可成功检测出MMC的遗传毒性和细胞毒性;与2D肝细胞模型结果对比,3D肝细胞模型在检测微核和核芽时具有更高的灵敏度.采用已知体内外彗星试验阳性化合物甲基磺酸甲酯(methyl methanesul-fonate,MMS)建立了3D肝细胞彗星试验方法,MMS 在低细胞毒性下可使3D肝细胞的尾DNA%显著性增加,且3D肝细胞模型对MMS遗传毒性检测灵敏度高于2D细胞.结论建立的3D肝细胞模型操作简单,成本低廉,并在体外微核试验和彗星试验中表现出较好的灵敏度和特异性,提示3D肝细胞遗传毒性试验方法在早期药物的遗传毒性筛选和追加试验研究中具有良好的应用前景.