肝脏是主要的药物暴露器官，对药物的代谢和毒性反应至关重要。原代肝细胞（Primary Hepatocytes）保留了完整的细胞特性以及生理水平的酶和辅因子，包括膜结合酶（如细胞色素P450）和胞质酯酶，因此覆盖了肝脏的所有代谢途径。因此，原代肝细胞被广泛认为是构建体外肝脏模型的黄金标准，在药物相互作用、药物代谢和毒性研究中备受关注。本文将概述基于原代肝细胞的二维（2D）和三维（3D）培养模型及其在药物研发中的应用。

一、原代肝细胞分离采用两步胶原酶灌注法，较小动物通过门静脉或下腔静脉灌注，而较大动物通过肝叶或肝节段。成功分离肝细胞的关键因素包括：无细胞毒性的胶原酶、适当的消化时机及良好的肝脏状况。分离的原代肝细胞在药物研究中的标准包括：实验开始时活率应为80%以上，期间活率下降不超过20%；需要检测2-3种已知药物的代谢，与文献值相当；导入实验中，诱导剂如利福平应使特定酶（CYP3A4）活性增加至少三倍；冻存肝细胞在接种4-6小时后贴壁率需达到70%。

二、原代肝细胞的2D培养，悬浮肝细胞模型具有完整的药物代谢酶和辅因子，可用于不同代谢清除途径的研究。然而，悬浮肝细胞的存活率和代谢活性随着孵育时间的延长而降低，最长期限一般为4小时。传统的悬浮肝细胞体外代谢研究模型在检测慢代谢化合物时效果有限。因此，可以通过悬浮肝细胞接力方法延长孵育时间至20小时。此方法适用于小分子药物的酶活性与代谢稳定性研究。

贴壁肝细胞模型是将原代肝细胞2D培养于胶原包被的培养物表面。此模型能够观察到细胞极性变化和功能改变，且缺乏其他相关细胞类型的支持。但该模型可用于药物-药物相互作用、肝毒性评估等研究。适当的细胞铺板密度至关重要，确保所获得的数据具生理相关性。例如，评估药物的代谢途径和肝细胞对细胞因子的反应。利用原代肝细胞共培养模型，我们能够深入研究细胞间的相互作用，并在此基础上探索慢代谢化合物的清除率及其对药物的影响。

三、原代肝细胞的3D培养，球状体模型可以通过不同的培养技术形成细胞聚集体，支持肝细胞在体外维持活性和功能。尽管该模型针对慢代谢化合物和肝细胞毒性研究具有良好应用，但复杂的肝小叶结构特征尚不能在3D球体模型中完全重现。因此，在这些模型中，肝类器官的构建逐渐成为热点。

肝类器官模型，通过基于干细胞的培养策略，能够有效再现体内肝脏的功能与结构。这类模型具有更高的基因组稳定性和成熟度，适合用于遗传性与感染性肝病模型构建、药物细胞毒性研究及探索肝脏疾病等领域。同时，该模型可应用于非酒精性脂肪肝等临床相关研究。

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通过不断优化的实验条件，原代肝细胞模型的应用有助于推动药物研发进程、提升筛选效率。欢迎科学研究团队与我们合作，共同推动生物医药领域的创新发展。